华山松大小蠹和共生真菌营养代谢与寄主抗性的关系

【摘要】： 华山松大小蠹(Dendroctonus armandi)是危害秦巴林区最重要的蛀干害虫,与共生真菌协同作用对健康华山松(Pinus armandi)造成严重危害,致使寄主树木大量死亡,产生了极大的经济损失。为此,本论文在已有的研究基础上,应用生化研究的技术与手段,研究华山松大小蠹和共生真菌对华山松韧皮部营养物质代谢、酶代谢和寄主树木抗性生理反应、华山松大小蠹共生真菌的生物学特性等,旨在揭示华山松大小蠹和共生真菌在分解和转化寄主树木营养中的作用,华山松大小蠹和真菌间营养利用的相互依赖性,以及共生真菌菌丝生长与孢子发育的温湿度、pH等条件,研究得到如下结果: 在华山松大小蠹和共生蓝变真菌危害初期,寄主华山松韧皮部内的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著提高,丙二醛(MDA)含量明显增加;但随着华山松大小蠹种群数量的增加和蓝变真菌对华山松韧皮部和木质部组织危害的加剧,韧皮部组织内的PAL、PPO和SOD活性逐渐降低,在枯立木阶段降至最低;与此同时,华山松韧皮部内的水分及蛋白质、糖类、粗脂肪、淀粉等营养物质含量,则随华山松大小蠹和共生蓝变真菌的危害而不断减少。 寄主华山松苗木随着秦岭细粘束孢在寄主华山松韧皮部和木质部组织内的危害和扩展,针叶叶绿素含量不断降低;韧皮部抗性与生理反应区内水分、可溶性糖及蛋白质含量显著减少;SOD、CAT酶活性明显降低,而MDA含量则增加。这说明秦岭细粘束孢的大量侵害不仅使寄主华山松营养物质含量和酶活性的降低,而且在削弱寄主树木抗性的同时加速寄主华山松韧皮部组织内营养物质的转化,为华山松大小蠹在韧皮部内的生存创造营养条件。秦岭细粘束孢(Leptographium qinglingensis)是华山松大小蠹成虫携带的致病性真菌,在华山松大小蠹入侵健康华山松时在华山松韧皮部和木质部边材组织和细胞内发育,分解树脂道泌脂细胞和薄壁细胞,进而影响华山松树脂代谢和水分代谢。温度、pH、培养基和水势对秦岭细粘束孢的发育具有显著影响,菌丝生长的适宜温度为20～30℃,菌丝最适生长温度为27.5℃,产孢最适温度为20℃;菌丝生长的适宜pH值为pH4.0～6.5,以pH值5.0为最佳;在麦芽汁培养基中生长和产孢最好;在高水势环境下生长较好,菌丝体生物量随水势的降低而不断减少;在华山松针叶营养培养基(PDA培养基)中菌丝的生长和产孢最好。此外,代森锌、甲基托布津、甲霜灵和氧化铜杀菌剂的抑菌作用较强。 本文不仅从生理生化角度揭示出华山松大小蠹与共生真菌对寄主的危害机制,对进一步探索华山松大小蠹和共生真菌对寄主华山松营养利用的机制具有重要的理论价值,而且对华山松大小蠹的人工饲料饲养、秦岭细粘束孢生物学特性和杀菌剂抑菌的研究,探索小蠹虫可持续控制的新思路和新方法具有重要的实践价值。