全 文 ：第 2 0卷 第 2期
19 9 2年 3月 J
东 北 林 业 大 学 学 报
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兴凯湖松瘤锈病病 、 健组织中
主要有机成分变化及其对结实的影响 .
薛煌 邵力平 马泽芳 程东升
(东 北 林 业 大 学 )
王振华 刘忠良 李福顺
(黑龙江省密山市林业局 ) 《黑龙江省密山市蛛密山林场 )
【摘 要 】研究结果表明 , 病 级 m 、 V 树的木质部粗脂肪含量和病级
m
、
V 木质部 , 彻皮部粗蛋白含量均比健株高 3e 4 倍 ; 病 1 、 V 级树的木质
部总糖含量为健株的 2 . 5倍左右 ; 病皿 、 V 级树的木质部含水量和粗灰分含童
均低于健株 . ’
主题词 : 松栋柱铸菌 ; 有机物质 ; 营养物质
中国图书资料分类 : 5 6 7 3 . 7
松栋柱锈菌 ( c or an lr iu m q ue cr 如m )所致的松瘤锈病是一个世界性的严重枝干病害 .
该病害的典型症状是在枝 、 . 干 、 根部形成木瘤 . 间接症状还表现为生长衰退 、 结实能力
部分或全部丧失 , 因而也可说是一种引起种子败育的种实病害。 为探索兴凯湖松瘤锈病
病变与结实能力丧失的关系 , 测定分析了兴凯湖松瘤锈病病 、 健组织中的主要有机成分
和含水量的变化 。 进而结合种子的发育形成规律以及病原菌的生活史 , 考察讨论了该病
害对种子形成产生影响的机理 。
1 材料与方法
材料采 自黑龙江省密山市兴凯湖 , 时间为 1 990 年 7 月 。 分别选取同龄树 (23 年
生 ) , 不同病级各 3株做试验株 , 各病级分别为健树 (枝干无瘤 ) 、 m 级病树 (瘤包围干
部一半 ) 、 和 V级病树 ( 瘤包围全部树干 ) . 对键树干部 、 病树的瘤部、 瘤部上下部位的
木质部 、 韧皮部分别取样 , 装人纸袋内 , 标号 , 带回实验室 . 置 10 0 ℃恒温箱中烘干至
恒重 , 然后粉碎备用 .
收稿日期 : 19 9 1年 l 月 3三日
本篇安任编辑 : 李桂生 .
第 2 期 薛湿等 : 兴凯湖松瘤锈病病、 健组织中主要有机成分变化及其对结实的影响 1 3
对各试样的粗脂肪 、 粗蛋白 、 粗纤维 、 粗灰分及总糖量等进行了测定 〔 ’ ) .
2 结果与分析
2
.
1 粗脂肪含量
脂肪是产生能量的基质 , 又是重新合成细胞化合物的初始物质 . 合成脂肪的碳的骨
架来 自呼吸作用 中间产物 , 即甘油和脂肪酸 。 脂肪本身不能在植物体内运输 , 只有在其
碳的骨架转化为蔗糖时才可能被运输 。
由表 1 可看出 , 粗脂肪含量的变化主要发生在各样株的木质部 . 病 m 级和 V 级瘤部
木质部的上 下部位 的含量均高于健木 . 尤其以瘤部 木质部最高 , 分别为 5 . 3% 和
3
.
0%
, 比健木 的 0 . 7% 高出 4一 8 倍 . 1 级瘤背木质部的含量也明显高于健木 , 为
.2 0 %
. 病株与键株间韧皮部的粗脂肪含量差异不大 .
表 1 兴凯湖松瘤锈病病 、 健组织不同部位的有机成分
成分 粗分灰总 粗纤维糖粗脂肪 蛋粗白干物质含水率需群迎、
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001ù0几`气曰46ō、口部上瘤背下
病级 V 木质部
健木木质部
病级 1 韧皮部
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病级 V 韧皮部
部上下瘤
健木韧皮部
瘤部木质部粗脂肪含量明显高于其它部位可能同以下因素有关 : ① 由于病原菌刺激
使寄主产生了大量的薄壁细胞 , 正常木质部射线高度平均为 4 个薄壁细胞 , 而瘤部木质
部射线平均高度为 10 个 , 有的可达 21 个 ② 。 这些薄壁细胞的存在必然会使瘤部木质
3 2 东 北 林 业 大 学 学 报 第 20 卷
部的粗脂肪含量增加 . ②脂肪代谢与碳水化合物代谢之间存在着重要联系 , 即脂肪可由
碳水化合物转化而来 , 也可沿相反方向进行代谢 , 被动员并转化成碳水化合物 (3) . 瘤
部是病原菌集中 , 进行生长发育的区域 . 每年早春由瘤部流出的蜜滴可能有一部分是由
脂肪转化而来的 . 固瘤部要积累脂肪以供应瘤组织和病原菌生活的需要 . 同时也注意到
瘤背健康木质部的粗脂肪含量也偏高 , 可能是脂肪通过维管组织横向运输的结果二
.2 2 粗蛋白含盆
粗蛋白包括蛋白质和氮化物 , 它们是植物生命的物质基础 . 蛋白质是细胞器核糖体
合成而来的 . 从表 1可看出 , 病 nI 级和 V 级瘤部木质部 、 韧皮部的粗蛋白含量均高于健
康树木的 3一 4 倍 , 而其它部位相差不大 . 每年春季瘤部开始形成锈抱子器 , 进人秋季
又开始形成性抱子器 , 而春 、 秋两季恰是植物形成花器和种实的时候 , 也需要大量的蛋
.白质供应 . 由于木瘤部蛋白质的积累 , 输运到寄主繁殖器官的就相对减少 . 再者 , 当植
物在不正常的生理活动中 , 组成蛋白质的氨基酸的碳架会发生异化降解以获得能量 . 它
们也可以被用来合成碳水化合物和脂肪酸 , 被病瘤组织和病原菌直接或问接地利用吸
收 。
.2 3 总糖含里
糖是光合作用最初合成的物质 , 这些糖可立即转化为巨大的多聚淀粉分子 , 或由质
体转运到植物的其它部分 . 糖是植物所有组织的物质代谢和能量代谢的原始材料 . 总糖
包括单糖 、 双糖和多糖 。
表 1 可看出 , 健树木质部总糖含量为 12 . 1% , 而病 m 、 V级瘤部木质部的含量均
为 15 . 3%一 1.7 2%左右 . 病班 、 V 级瘤部韧皮部各部位总糖的含量均高于健树 . 这说明
病株体内的糖代谢活动是异常的 , 即糖酵解下降 , 被分解的糖分相对减少 , 致使病组织
中糖分含量相对较高 , 又由于病原菌的刺激和糖代谢的障碍 , . 刺激当年木质部组织生成
大见的病理树脂道 . 这些树脂道所分泌的树脂恰是光合作用最初合成的糖 , 经过复杂的
植物生理作用形成的 , 主要成分是蔗糖 . 目前已证明 , 由植物韧皮部运输的主要可移动
成分是蔗糖 . 川 正常树脂道都是在木质部的晚材上形成 , 而瘤部的树脂道在早材上就
开始形成 . 春天也是植物花器开始形成的季节 , 需要大量的碳水化合物 , 而所形成的碳
水化合物不断形成树脂 , 势必减少和停止向植物发育器官输送糖 , 除了形成树脂而消耗
糖分外 , 每年冬季 1 月至早春 3 月 , 由瘤部淌出混有大量性抱子的蜜滴 , 也消耗了大量
糖分 .
2 .4 粗纤维含量
粗纤维包括不溶性多糖 、 纤维素 、 半纤维素和木质素 . 纤维素纤维形成植物细胞初
生壁和次生壁的框架 .
从表 1可看出 , 病株韧皮部粗纤维含量 、 病株各部位木质部粗纤维含量均高于或接
近于健株 . 粗纤维的基本合成材料主要是各种糖类 , 其含量的增高说明病树比健树要消
耗更多的糖分 。 .
.2 5 含水率
水是原生质的重要组分之一 , 同时也是光合作用的原料 , 植物体内生化反应的介
质 。 水在植物体内运输途径一 是通过细胞 , 根据水势之差进行细胞与细胞之间水的运
第 2 期 薛想等: 兴凯湖松瘤锈病病 、 健组织中主要有机成分变化及其对结实的形响 ”
转 , 一是通过导管而进行长距离运描 .
由表 1可看出 , 病树的木质部和韧皮部的含水率均低于健康树 , 尤以瘤部的含水公
降低更为明显 . 这可能是由于病树地上部蒸腾作用较弱 , 以及导管过分扭曲 , 有的导管
的纹孔已被菌丝吸器侵人 , 致使水分运行不畅造成的 .
.2 ` 粗灰分含最
粗灰分主要包括各种无机元素软化物 , 它们对 于植物生长 、 发育和同化物在植物体
内的运输与分配都起很大作用 .
由表 1 可看出 , 健株木质部粗灰分含见为 0 . ” % , 而病业 、 V 级瘤部木质部分别
为 .0 23 %一 .0 2 2% , IU 、 V级瘤部韧皮部粗灰分含量高于他株 。 病 nI 、 V 的病株的木质
部和韧皮部上 、 下部位的粗灰分含见均低于他木 , 尤其木质部更为明显 . 无机原素主要
通过木质部向上运输 , 木质部导管里的无机元素又可向其周围组织 , 包括筛管运输 . 这
是由于瘤部组织病变及生理活动障碍造成的无机元素在运输和分配的失调 , 这必然要影
响树木的繁筑器官和种实的形成 .
3 问题讨论
病 、 键组织有机成分的测定结果表明 , 病树瘤部发生了脂肪 、 蛋白质 、 糖分等营养
物质的积累 . 这些营养物质是树木获取外界的无机物质和能址而合成的 . 在树木键康的
情况下 , 有机物质的合成 . 运输和分配能有条不紊地进行 , 树木能正常生长发育 、 并开
花结果 , 繁衍后代 . 但是在被病原菌寄生的幼况下 . 植物体内同化产物即各种营养物质
的合成 、 运输尤其是分配将产生复杂的变化 . 寄生物往往能成为一个强有力的吸引中
心 , 把寄主的同化物集聚到寄生部位的组织中去 , 从而破坏寄主的正常有机物质的拓环
和代谢机能 . 木研究所得到的无机物质在病瘤部大址积累这一结果 , 证实了这一事实 .
就兴凯湖松与松栋柱锈菌这一寄生现象而言 , 由于病原菌的仅染扩展 , 寄主组织形
成局部增生 . 娜年存 、 秋季都要在瘤部形成性袍 户器 、 锈袍子器等病原菌的繁筑组织 .
而该时期恰是树木繁筑器官形成 l讨期 . 可以认为 , 由于松栋柱锈菌的寄生 , 造成寄主休
内营养物质拓环和分配的紊乱失调 , 是导致兴凯湖松患病后结实受到严重形响的一个重
要原因 .
参 考 文 献
产 中山大学生物系生化橄生物学教研室
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吴东孺 . 梢类的生物化学 . 上海 : 高等教育出版社 , 1 9谷7
3 4 东 北 林 业 大 学 学 报 第 20 卷
矛即
C H A N G E I N M A I N O R G A N I C M A T T E R C O N T E N T S
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h i g h e r t h a n t h a t fr o m h e a l t h y t r e e s ; t h e t o ta l s u g e r e o n t e n t i n x y l e m t a k e n fr o m t r e e s o f
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D c s c r ip t o r s : C r o n a r z i u n 宋 q u e r e u “ 一” ; O r g a n i c m a t t e r ; N u t r i e n t s u b s 一a n e e
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