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桉树焦枯病的研究
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桉树焦枯病的研究
关注微信公众号叶绿素检测仪http://www.grainyq；第37卷第4期；2008年7月；桉树叶绿素含量与焦枯病抗性的关系；冯丽贞；(福建农林大学林学院,福建福州350002)；摘要:为筛选桉树对焦枯病(Cylindrocla；关键词:桉树;焦枯病;叶绿素;抗病性中图分类号:；文章编号:08)04-0；Relationshipbetweenc
叶绿素检测仪/product/788.html第37卷第4期2008年7月桉树叶绿素含量与焦枯病抗性的关系冯丽贞(福建农林大学林学院,福建福州350002)摘要:为筛选桉树对焦枯病(CylindrocladiumquinqueseptatumMorgan)的抗性生化指标,对福建省11个桉树主栽种系接种焦枯病菌前后桉树体内叶绿素含量和叶绿素a/b值进行了研究.结果表明,接种前桉树体内叶绿素含量和叶绿素a/b值与桉树对抗焦枯病抗性不呈正比;接种后抗病种系体内叶绿素含量和叶绿素a/b值下降幅度小,回升速度快,回升后数值均超过接种前;而感病种系叶绿素含量随接种时间的延长而显著降低,叶绿素a/b值在接种的中后期出现小幅回升后继续下降.因此,接种后桉树的叶绿素含量和叶绿素a/b值的变化率可反映出桉树抗焦枯病能力的大小,可以把它们作为桉树对焦枯病的抗性鉴定的辅助指标.关键词:桉树;焦枯病;叶绿素;抗病性中图分类号:S783.18文献标识码:A文章编号:08)04-0365-04RelationshipbetweenchlorophyllcontentsandresistancetoCylindrocladiumquinqueseptatumineucalyptusFENGL-izhen(CollegeofForestry,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou,Fujian350002,China)Abstract:InordertopickoutthebiochemistryindexesofeucalyptusresistingtoCylindrodadiumquinqueseptatumMorgan,11euca-lyptuscultivarsinFujianProvincewereselectedtotestchlorophyllcontentsandchlorophylla/bratiobeforeandafterinoculationbyC.quinqueseptatum.Theresultsindicatedthatthechlorophyllcontentsandchlorophylla/bratiodidnotvarypositivelywiththeresistanceofeucalyptustoC.quinqueseptatumbeforeinoculation.Afterinoculation,thechlorophyllcontentsandchlorophylla/bratiooftheresistantcultivarsappearedtodecreaseslightly,thenincreasedrapidlywithhighervaluesthanthatbeforeinoculation.Thechlorophyllcontentsofsusceptivecultivarsdecreasedmarkedlywithinoculationtime,andtheirchlorophylla/bratiocontinuedtodecreaseafteraslightincreaseatthemiddleandlatterstagesofinoculationperiod.Thereforethechlorophyllcontentsandchan-gingpercentageofchlorophylla/bratioafterinoculationofeucalyptusmightbeselectedassupplementaryindexestoappraisethere-sistanceofeucalyptustoC.quinqueseptatumwhiletheseindexescouldreflectedtheresistance.Keywords:Clindrocllresistance光合作用是衡量植物合成功能的重要生理指标,而叶绿素是植物光合作用的基础.病原物侵染植物后,往往能与叶绿体发生相互作用,导致叶绿体的解体,发病严重的甚至叶绿素合成受阻,出现叶片褪绿、黄化或花叶等症状[1].沈喜海[2]、王荣等[3]的研究表明,提高棉花、黄瓜体内叶绿素含量,能促进光合作用,从而增强植物抵御病害的能力.因此,叶绿素含量的高低往往能客观地反映植物抗病性的强弱.目前,关于叶绿素含量与作物病害关系的研究较多,对于不同作物和不同病害其结论也各异,而叶绿素含量与林木病害关系尚未见报道.桉树(Eucalyptusspp.)是世界上著名的速生树种,也是我国重要的速生3大用材树种之一[4-5].桉树焦枯病(CylindrocladiumquinqueseptatumMorgan)是一种世界性病害,也是桉树苗木、幼树的一种重要病害,[6]感病程度?-?级的达80%,个别种系达?级,甚至整株死亡.在采取化学防治等多种措施进行扑灭收效甚微的情况下,选育抗病品种将是防治该病害的一条根本措施.为筛选桉树对焦枯病的抗性生化指标,本试验对福建省11个桉树主栽种系接种焦枯病菌前后桉树体内叶绿素含量和叶绿素a/b值进行研究,旨在明确接种焦枯病菌前后叶绿素含量和叶绿素a/b值与抗病性之间的关系,从而对抗病育种以及抗源的筛选提供依据.收稿日期:
修回日期:基金项目:科技部国家自然科技资源共享平台资助项目(2005DKA21207-11);福建省林业厅科技资助项目(闽林[2001]12).作者简介:冯丽贞(1965-),女,副教授,博士.研究方向:林木生理、病理生理.叶绿素含量测定仪/Instrument_more/yq_85_1.html1 材料与方法1.1 试验材料试验地位于福建省三明市梅列区林业局苗圃,2006年4月收集了福建省11个桉树主栽种系幼苗进行盆栽.各种系为/巨赤桉92240(1,Ecalyptusgrandis@E.urophylla9224)、/尾细桉M10(2,E.grandis@E.camaldulensisM1)、/巨赤桉201-20(3,E.grandis@E.camaldulensis201-2)、本沁桉(4,E.bethamii)、/巨尾桉广90(5,E.grandis@E.urophyllaguang9)、/尾巨桉Ug90(6,E.urophylla@E.grandisUg9)、/巨桉3号0(7,E.grandis3)、/尾巨桉32290(8,E.urophylla@E.grandis3229)、/巨桉5号0(9,E.grandis5)、柳桉(10,E.Saligna)、邓恩桉(11,EdunniiMaiden).2006年7月至10月,每月15日对桉树各种系的自然发病情况进行调查,根据感病指数不同把11个种系分为抗病种系:/巨赤桉)(括号中数字为感病指数)、/尾细桉M10(15.06);中抗种系:/巨赤桉201-20(20.13)、柳桉(20.25)、邓恩桉(22.58)、/巨尾桉广90(25.00)和/尾巨桉Ug90(26.25);中感种系:本沁桉(32.45)、/尾巨桉);感病种系:[7]/巨桉3号0(45.00)、/巨桉5号0(52.50).1.2 接种体的获得在福建省永安市的湍石采育场采集桉树焦枯病病叶,分离出病原菌,菌种纯化在试管斜面培养基上,置25e下保存.进行人工接种时,用接种圈挑取菌块置PDA培养基平板上,25e下培养7d,产孢后,制成分生孢子浓度为2.0@10个#mL的悬浮液.1.3 试验方法1.3.1 接种方法 日上午9:00采集各桉树种系向阳成熟叶片的枝条,水培在道格拉斯的孟加拉营养液中.接种时用体积分数为70%的酒精对叶片进行表面消毒,并用无菌水擦洗2次,用配好的孢子悬浮液进行无伤接种,无菌水湿棉球套袋保湿24h.每个桉树品系均接种枝条10支.1.3.2 取样方法 于接种后0、20、44、68h分别取样进行病叶测定,对照取样于未接种的水培叶.[8]1.3.3 测定方法 分别称取0.05g样叶组织剪成细条,采用混合液法测定叶绿素含量,用混合液作空白对照,岛津UV-1700紫外可见分光光度计测定645、663nm处的光密度值,以Arnon公式计算出单位鲜重样品中叶绿素的含量.以上每处理重复3次.叶绿素含量的变化率/%=(接种后供试品种叶片叶绿素含量-对照植株叶片叶绿素含量)/对照植株叶片叶绿素含量@100叶绿素a/b值的变化率/%=(接种后供试品种叶片叶绿素a/b值–对照植株叶片叶绿素a/b值)/对照植株叶片叶绿素a/b值@1004-12 结果与分析2.1 桉树各种系叶绿素含量的动态变化
对11个桉树不同抗性种系接种焦枯病菌后叶片内叶绿素含量进行测定(表1).方差分析表明,接种前(F=24.48>F0.01=3.25)、接种后(F=17.03>F0.01=3.25)各桉树种系叶绿素含量差异极显著,但与抗病能力不呈正比.接种后不同抗病类型桉树种系的叶绿素含量随接种时间的延长,变化规律不同(表2).接种后20h,各种系叶绿素的含量都有所下降,下降幅度与种系的抗性成反比;接种后44h,抗病种系、中抗种系叶绿素的含量开始回升,抗病种系回升的幅度远远超过中抗种系,其中抗性最强的/巨赤桉92240叶绿素的含量已超过接种前;接种后68h,抗366巨赤桉9224尾细桉M1巨赤桉201-2柳桉邓恩桉巨尾桉广9尾巨桉Ug9本沁桉尾巨桉3229巨桉3号巨桉5号13..22.25.26.32.453.2.3.5.4.5.3.表1 接种后桉树各种系的叶绿素含量Table1 ChlorophyllcontentsofEucalyptuscultivarsafterinoculation种系感病指数叶绿素含量/(mg#g-1)0h2.20h2.53.04.63.44h3..5.4.4.2.68h3..4.4.4.2.38.4.4223.03.13. 第4期便携式叶绿素测定仪/product/475.html表2 接种后桉树各抗病类型叶绿素含量变化率1)Table2 ChangepercentageofchlorophyllcontentsofeacheucalyptusresistanttypetoC.quinqueseptatumafterinoculation叶绿素含量变化率/%抗病类型抗病种系中抗种系种系0h巨赤桉9224尾细桉M1巨赤桉201-2柳桉邓恩桉巨尾桉广9中感种系感病种系 尾巨桉Ug9本沁桉尾巨桉3229巨桉3号巨桉5号1)病种系和中抗种系中抗性最强的/巨赤桉201-20叶绿素的含量继续回升,其数值均超过接种前,其余种系的叶绿素含量进一步下降,而中感种系、感病种系叶绿素的含量持续下降,下降幅度随抗病能力的减弱而加大.2.2 桉树各种系叶绿素a/b值的动态变化从表3可看出,接种前各桉树种系叶绿素a/b值差异显著(F=77.05>F0.01=3.69),但与种系间的抗病能力无明显的相关性.接种后种系间叶绿素a/b值变化趋势与叶绿素含量变化趋势有些相似.从表4可看出,接种后20h,除抗病种系叶绿素a/b值上升2.52%外,其余各种系叶绿素a/b值都有所下降,下降幅度最大的是感病种系,为8.13%;接种后44h,各抗病类型的桉树种系叶绿 素a/b值均开始上升,抗病种系的上升幅度远远超过其它种系,除感病种系外,其余种系叶绿素a/b值都超过接种前,表明接种后44h的叶绿素a/b值上升的幅度与种系的抗病能力成正比;接种后68h,抗病种系和中抗种系的叶绿素a/b值稍有下降,但其数值仍超过接种前,中感种系叶绿素a/b值略有上升,而感病种系叶绿素a/b值进一步下降.20h-7.0044h4.0068h11.69-8.220.000.00-13.32-6.530.000.00-13.67-17.84-13.99-17.89-20.95-22.18接种后叶绿素含量的变化率取各抗病类型变化率的平均值.表3 接种后各种系的叶绿素a/b值Table3 Valuesofchlorophylla/bofeucalyptuscultivarsafterinoculation叶绿素a/b值种系0h巨赤桉9224尾细桉M1巨赤桉201-2柳桉邓恩桉巨尾桉广9尾巨桉Ug9本沁桉尾巨桉3229巨桉3号巨桉5号2.152.32.752.522.622.462.662.992.4820h2.32.811.982.312.722.462.682.452.562.752.2844h2.682.862.292.622.622.712.652.522.632.732.5868h2.592.912.362.542.612.632.622.592.62.62.613 结论与讨论叶绿体是光合作用的完整单位,叶绿素是光合作用反应的主要色素.当病原物侵染植物后,激活了叶绿素***酶而使叶绿素***,或是使叶绿体脂质过氧化造成组织坏死,影响叶绿体的生物合成,从而引起叶绿素含量降低.胥爱玲等、[11]顾振芳等研究认为,叶片内叶绿素含量与黄瓜霜霉病的抗性呈正相关.徐秉良等[12][9][10]表4 桉树各抗病类型接种后叶绿素a/b值变化率1)Table4 Changingpercentageofchlorophylla/bofeacheucalyptus
resistanttypetoC.quinqueseptatumafterinoculation叶绿素a/b值变化率/%抗病类型抗病种系中抗种系种系0h巨赤桉9224尾细桉M1巨赤桉201-2柳桉邓恩桉巨尾桉广9尾巨桉Ug9中感种系感病种系 本沁桉尾巨桉3229巨桉3号巨桉5号1)研究表明接种前不同抗病性的品种间叶绿素含量差异不显著,但接种白粉病菌后,感病品种叶绿素含量下降的幅度明显大于抗病品种,且其叶绿素含量随发病程度的增加而显著降低.本研究表明各桉树种系叶绿素含量在接种前后差异显著,但均与种系间的抗病能力无明显的相关性.在接种后,中感种系和感病种系叶绿素含量随接种时间的延长而显著降低;抗病种系和中抗种系在接种初期(20h)叶绿素含量出现下降,但随接种时间的延长,抗病种系叶绿素含量回升很快,在接种后44、68h超 过接种前,而中抗种系中除抗性最强的/巨赤桉20h2.52-2.9644h12.003.5768h10.692.490.000.000.000.00-2.14-8.130.43-2.331.67-3.72接种后叶绿素a/b值变化率取各抗病类型变化率的平均值.201-20叶绿素含量在接种后68h略超过接种前外,其余的种系均在出现小幅回升后继续下降.反映了在接种后桉树各种系叶绿素下降的幅度与桉树抗病性成反比.这一结果说明桉树受到焦枯病菌侵染后,抗病手持叶绿素仪/product/786.html第37卷 种系的自我调节能力明显比感病种系强,最终表现为抗病反应,产生很少的过敏性坏死斑或不产生病斑;相反,对感病种系而言,叶绿素含量在接种后均低于对照,最终表现为感病,出现大量的病斑.光合作用将光能转化为化学能是由光合作用中心完成的,而作用中心色素是在680和700nm处有吸收高峰的叶绿素a分子,因此叶绿素a/b值可作为光合强弱的指标.刘亚光等对感染大豆灰斑病菌后不同抗性的大豆品种叶绿素动态变化的研究表明抗病品种叶片内叶绿素a/b值明显高于感病品种,初步认为叶绿素a/b值可作为大豆品种对灰斑病抗性鉴定的一种生化指标.本研究表明接种前各桉树种系间叶绿素a/b值与种系间的抗病能力无明显的相关性.接种后叶绿素a/b值变化与种系间抗性密切相关,与叶绿素变化不同的是抗性最强的/巨赤桉92240在接种后20h,叶绿素a/b值就开始上升,感病种系在接种后44h,叶绿素a/b值也出现上升阶段,且各抗病类型种系叶绿素a/b值下降的幅度明显小于接种后叶绿素含量的降幅,到接种后期桉树各抗病类型叶绿素a/b值基本接近.可见各桉树种系可通过提高叶绿素a/b值来弥补部分因叶绿素下降所引起的光合作用下降,从而提高自身抗性.综上所述,桉树体内叶绿素含量、叶绿素a/b值不能作为桉树抗焦枯病鉴定的生化指标,但接种焦枯病菌后桉树体内叶绿素含量与叶绿素a/b值的变化率可反映出桉树抗焦枯病能力的大小,因此,可以把它们作为桉树对焦枯病抗性鉴定的辅助指标.参考文献[1]欧志远.叶绿素含量与植物抗病性的关系[J].安徽农学通报,):134-135.[2]沈喜海.施用钛多收对黄瓜产量、品质和抗病性的影响(简报)[J].河北职业技术师范学院学报,):70-71.[3]王荣,李冠,李燕.诱抗剂对彩色棉花一些抗病相关生化物质的影响[J].棉花学报,):107-111.[4]王承南,曹福祥,黄赤夫,等.桉树及其次生代谢产物的综合利用[J].经济林研究,):57-59.[5]WEIRP,XUDP.Eucalyptusplantationsresearch,managementanddevelopment[M].Singapore:WorldScientificPublish-ing,2002.[6]BOOTHTH,JOVANOVICT,OLDKM,eta.lClimaticmappingtoidentifyhigh-riskareasforCylindrocladiumquinquesepta-tumleafblightoneucalyptsinmainlandSouthEastAsiaandaroundtheworld[J].EnvironmentalPollution,-372.[7]冯丽贞,陈全助,郭文硕,等.桉树的次生代谢与桉树对焦枯病抗性的关系[J].中国生态农业学报,):426-430.[8]陈福明,陈顺伟.混合液法测定叶绿素含量的研究[J].林业科技通讯,-8.[9]郭兴启,温孚江,朱汉城.烟草感染马铃薯Y病毒(PVY)后光合作用的变化规律[J].浙江大学学报,):75-78.[10]胥爱玲,张亚平,佘丈夫.黄瓜抗病性与叶绿素含量的关系及遗传性研究[J].新疆农业科学,-26.[11]顾振芳,王卫青,朱爱萍,等.黄瓜对霜霉病的抗性与叶绿素含量气孔密度的相关性[J].上海大学学报:农业科学版,):381-384.[12]徐秉良,李敏权,郁继华,等.苜蓿对白粉病抗性与叶绿素含量的关系[J].草业科学,):72-74.[13]刘亚光,李丽清,马景生,等.感染大豆灰斑病菌后不同抗性的大豆品种叶绿素动态变化的研究[J].大豆科学,2001,20(1):49-53.[13](责任编辑:卢凤美)
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