全 文 :第 1 6卷 第 2期
1 9 9 4年 4月
北 京 林 业 大 学 学 报
JO U R NA LO E I F B JI NG FO RE S T R YU I N VE RS I T Y
Vo l
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1 6
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2
A P
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1 9 9 4
北京杨溃疡病抗病性的研究
陈 原 杨 旺
(北京市八一中学 ) (北京林业大学森林与环境资源学院 )
摘要 通过对不同地区北京杨溃疡病情况的调查研究 , 发现环境与抗病性密切相关 , 环境条
件对树皮相对膨胀度 (R T 值 ) 、 树皮邻苯二酚含量 、 苗木带菌量等有较大影响 , 进而影响其抗
病性 . 若改善环境条件 , 抗病性便有所提高 , 反之亦然 . 另外 , 树皮生理指标中 R T 值 、 磷 、 邻
苯二酚 、 可溶性总糖和钾的含量与抗病性呈显著正相关 , 而氮 、 钙 、 镁 、 铁 、 锰 、 锌 、 葡萄糖 、
果糖 、 蔗糖 , 原儿茶酸和对一羚基苯甲酸的含量与抗 病性无明显相关性 .
关链词 北京杨 , 溃疡病 , 抗病性 , 环境条件
中图分类号 5 . 7 6 3 . 7 2 1 . 1
北京杨 [尸妒 u l u : `召 e ij i n岁 n s i: ’ (p . 力ar m i j a l i s x p · c a t h叮a n a e v . ` B e ij i n g e n s i s ’ )〕是
针对我国华北北部及西北高寒地区的生态环境以提高其生产力和抗病能力而选育的 , 它生长
迅速 、 树干高大 , 1 9 7 7 年曾被选为我国 9 个省 、 市 、 自治区的推广 良种 lj[ . 但有些地区在推
广中却忽视了北京杨对环境条件的要求 , 不适的环境条件削弱了它的生长势 , 降低其抗逆性 ,
引起溃疡病 ( oD t hi 口er l la g er g a ir a S ac o . ) 的发生 , 因此有必要研究北京杨栽培条件与溃疡病
的关系 .
1 材料与方法
1
.
1 不同栽植区北京杨抗病性的测定
1 9 9 0 年 3 月 24 日在山东省昌邑县石埠镇栽植当地 2 年生北京杨 19 0 株 ; 4 月 6一 7 日对
北京大兴县六合庄和延庆县下屯乡两地的 2 年生北京杨进行交换栽植 , 在两地各栽植两种北
京杨 1 0 株 .
1
.
1
.
1 室内诱发及人工接种测定寄主 的杭病能力
1 9 9 0 年 4 月 23 日取上述石埠 、 六合庄 、 下屯乡的北京杨 , 取 50 ~ 1 5 c0 m 间外表无伤的主
干 , 截成长 3 c0 m 的切条 , 每苗源 30 段 , 用 0 . 2%的氯钱 T 消毒后 , 保湿透气 , 置于 25 ℃恒
温 箱中 , 20 d 后统计结果 . 按病理面积占切条总表面积的百分数大小将诱发结果分成十级 ,
0
.
50 0 为一级 (不含上限 ) , 统计各级的段数并计算病情指数 .
室内人工接种用纯化后的 D ot h io er l la gr eg ar 故 菌 . 将白桦木扁牙签 (哈尔滨市人造板厂
19 93
一
0 5
一
2 9 收稿
DOI : 10. 13332 /j . 1000 -1522. 1994. 02. 009
北 京 林 业 大 学 学 报6 1卷
出 品) 剪成 0. sc m的小段 , 麦芽计浸泡 2h4 后 , 放入培养皿中 (4 o ~ 50 段 /皿 ) 高压灭菌
( 1 5p d
.
20 m in )
, 然后在无菌条件下倒入 P D A 培养基 , 以不没过牙签为宜 , 接入 D . g er ga ir a
菌丝块 , 2 5 OC 下培养 2 d0 , 备用 . 接种时北京杨的取材及处理方法同诱发试验 , 用消过毒的锥
子在每段切条上均匀钻 3 个 0 . sc m 深的孔 , 接入带菌的牙签 , 每苗源接 30 段 , 空白对照的只
接入灭菌的牙签 . 然后于 25 ℃下保温透气培养 , 20 d 后统计结果 . 按接种点病斑直径大小其
分为八级 , 0 . sc m 为一级 (不含下限 ) , 计算校正后的病情指数 .
.1 .1 2 田 间人工接种浏定寄主的杭病力及 自然感病的调查
1 9 9 0 年 4 月中旬 , 在石埠 、 六合庄 、 下屯乡的每苗源北京杨中各选 30 株 , 在 50 一 1 5 c0 m
的主干上接 5 个点 , 75 写酒精消毒后接种 , 接种体及接种方法同室内人工接种 , 接种后用透
明胶带封 口保湿 , 另外各地每苗源选 10 株接无菌牙签作为对照 , 20 d 后统计结果 . 分级标准 、
统计方法及病情指数的计算同室内人工接种 .
1 9 9 0 年 6 月中旬对石埠 、 六合庄和下屯乡各苗源北京杨自然发病情况分别进行调查 , 各
随机抽样 30 株 . 分级标准 、 统计方法及病情指数的计算同室内诱发试验 .
1
.
2 土壤含水 t 与树皮含水 t 的测定
1 9 9 0 年 4 月中旬 、 5 月中旬和 6 月中旬在石埠 、 六合庄和下屯乡试验地按等边三角形取
苗木间 5 0c m 深处土样各 3 份测土壤含水量 . 同时取各地每苗源的北京杨胸径高处树皮样品
1 9 左右 (5 棵树一个样品 ) , 各取 3 份 , 用 iB er 氏方法图测树皮相对膨胀度 (R T 值 ) .
1
.
3 各试验地不同苗源北京杨某些生理指标的测定
1 9 90 年 5 月中旬从每试验地各苗源的北京杨上分别取胸径高处的树皮 , 每 10 株树为 1
个样品 , 风干粉碎过 1 0 目筛 , 称取干样 0 . 2娘 , 用 3m l 98 %的浓硫酸浸泡 2 4 h 后 , 加 3m l
H
Z
O
Z , 在 8 0 W 远红外消煮炉上消化 h4 至溶液无色透明 , 用去离子水定容至 s o m l , 备用 .
用凯氏定氮法测树皮的全氮含量 .
用钒铝黄法测树皮的磷含量 .
用原子吸收光谱法测树皮 中钾 、 钙 、 镁 、 铁 、 锌 、 锰的含量 .
用高效液相色谱法测树皮 中葡萄糖 、 果糖和蔗糖等可溶性糖的含量 .
用高效液相色谱法测树皮 中原儿茶酸 、 邻苯二酚和对一经基苯甲酸的含量 .
2 结果与分析
2
.
1 不同栽植区北京杨抗病性的比较
方差分析结果表明 : 田间人工接种 、 自然感病和室内诱发的病情指数均差异性显著 , 室内
人工接种差异性不显著 . 对前 3 项指标进行多重 比较表明 : 延庆试验地的延庆苗和大兴苗之
间 , 大兴试验地的延庆苗和大兴苗之间以及延庆和大兴当地苗木间的田间人工接种和自然感
病的病情指数差异显著 . 而室内诱发试验中延庆 、 昌邑和大兴苗木两两之间差异显著 .
由表 1 可以看出 :
( l) 延庆苗源的北京杨无论栽植在延庆还是大兴 , 其田 间人工接种 、 田间自然病的病情
指数均低于大兴苗源的北京杨 , 且其差异显著 , 山东苗源介于两者间 ; 同一苗源的北京杨栽
植在延庆时 ; 它的这两项指标均比栽植在大兴要低 .
这说明延庆苗源的北京杨本身对溃疡病的抗病性就 比山东和大兴的强 . 造成北京杨抗病
性差异的原因之一是栽植地环境条件的影响所致 , 环境条件影响了树木的生长势 , 进而
2 期 陈原等 : 北京杨溃疡病抗病性的研究
表 1
T h
e
各试验地病情指数
T A B L E
a v e r a g e d i
s e a s e i n d
e x o f e x p e r im e n t
病 情 指 数
苗 源 栽植地
田间人工接种 自然感病 室内人工接种 室内诱发
延 庆 1 8 . 1 9 1 . 4 8
延 庆 2 9 · 52 3 · 3 3
大 兴 1 9 . 1 4 5 . 1 9
2 5
.
9 1 2 7
.
4 1
大 兴 2 9 . 0 5 5 1 . 8 5
昌 邑
显著性
2 8
.
6 6
2 4
.
2 9
3 1
.
1 1
2 1
.
1 1 3 2
.
06 2 2
.
2 2
影响树体内一系列生命活动和生理指标 , 造成抗病性的差异 , 以至于移植到不同地区后仍可
表现出与另一苗源在抗病性上的显著差异 . 北京杨栽植在延庆时 , 其抗病能力便高于栽植在
大兴的相应的北京杨 , 这更表明了环境条件对抗病性影响之大 .
( 2) 北京杨抗病性不同的原因之二是其各自的带菌量不同 , 故室内诱发的结果表明 3 种
苗源之间两两差异性显著 . 为了分析苗木带菌量与发病程度的相互关系 , 以室 内诱发的病情
指数为自变量 , 以自然感病的病情指数为因变量进行线性回归分析 , 结果二者呈明显的正相
关性 , 相关系数为 0 . 9 4 6 6 , 其线性回归方程为 y 一 1 8 . 6 35 9+ 0 . 1 7 3 6x . 再对此进行相关性检
验 : 当 a 一 0 . 0 5 , f 一 n 一 2 ~ 3 时 , 相应的 7 0 . 。5 ( 3 ) 一 0 . 8 7 8 3 , 因 0 . 9 4 6 6> 0 . 8 7 8 3 , 故线性
关系显著 . 这说明苗木带菌越多 , 自然发病越重 .
2
.
2 水分状况与抗病性的关系
各栽植地各苗源的北京杨其树皮 R T 值及各地土壤含水量见表 2 .
表 2 水分指标的比较
T A B L E 2 T h
e e o m P a r is o n o f w a t e r in d ie e s
R T 值 ( % ) 土壤含水量 ( % )栽植地 苗 源—4 月 5 月 6 月 均值 4 月 5 月 6 月 均值延庆延庆 延庆 7 5 . 1 5 8 3 . 1 7 8 2 . 2 2 8 0 . 1 8 12 . 72 1 3 . 0 3 8 . 5 7 1 1 . 4 4大兴 6 7 . 5 4 7 3 . 7 8 6 5 . 9 6 6 9 . 0 9大兴 延庆大兴 7 9 . 8 66 5 . 8 9 7 7 . 0 26 8 . 8 7 8 0 . 8 669 . 8 6 7 9 . 2 56 8 . 2 1 3 2 0 . 9 6 5 . 4 6 5 . 9 1昌邑 昌邑 7 1 . 1 8 . 7 2 . 6 8 69 . 8 2 7 1 . 2 3 8 . 4 3 . 6 . 7 4 7 . 8 5 7 . 67注 : , 为 3 月底的值 .经方差分析 , 树皮 R T 值差异显著 . 多重 比较后得知延庆苗源的北京杨树皮 R T 值与大兴苗源 间差异显著 .从表 2 可见( 1) 延庆苗的树皮 R T 值高于大兴苗 , 栽植在延庆和大兴试验地时 , 延庆苗的树皮 R T 值分别为 80 . 18 %和 79 . 25 % ;大兴苗的 R T 值分别为 69 . 09 %和 68 . 21 % , 而且同一苗源的北京杨栽植在不同地区其树皮 R T 值趋于一致 .
北 京 林 业 大 学 学 报 6 1卷
( 2 )两种苗源的北京杨栽植在同一地区其树皮 R T 值显然不同 , 延庆苗和大兴苗栽植在延
庆地 时其树皮 R T 值分别为 80 . 18 %和 69 . 09 % ; 栽植在大兴 地时其树皮 R T 值分别为
7 9
.
2 5%和 6 8 . 2 1% .
以所测得的树皮平均 R T 值为自变量 , 以自然感病的病情指数为因变量进行线性回归分
析 , 结果表明二者呈明显的负相关性 , 相关系数为一 0 . 9 5 6 . 其线性回归方程为
夕= 1 5 7 . 6 5 5 9一 2 . 3 2 5 s x . 再对它进行相关性检验 : 当 a = 0 . 0 5 , f = n 一 2 = 3 时 , y o . 。。 ( 3 ) =
.0 87 8 3
, 因为 }一 .0 9 5 51 > .0 87 8 2 , 故线性关系显著 , 即树皮的 R T 值与抗病性呈正相关 ,
R T 值越大 , 抗病能力越强 . 如延庆和大兴当地北京杨树皮 R T 值分别为 80 . 18 和 68 . 21 % , 其
自然感病的病情指数则分别为 1 . 48 和 31 . n .
为了研究土壤含水量对北京杨的影响 , 以各地土壤平均含水量为自变量 , 以当地北京杨
的树皮 R T 值为因变量进行线性回归分析 , 结果表明土壤含水量与树皮 R T 值呈正相关 , 相对
系数为 0 . 9 7 4 , 作为环境条件之一的土壤含水量可影响树皮的 R T 值 , 而后者又与抗病性呈
正相关 , 故在正常情况下 (无涝灾 ) 土壤含水量的多少一定程度上会间接影响北京杨抗病性
的强弱 . 试验结果也表明了这一点 : 土壤含水量 由大到小的顺序为延庆 、 昌邑和大兴 , 其值
分别为 n · 4 % , 7 . 67 %和 .5 97 % , 北京杨抗病性强弱的顺序也是延庆苗源 、 昌邑苗源和大
兴苗源 , 其当地北京杨自然感病的病情指数分别为 1 . 48 , 2 1 . n 和 3 1 . n . 所以水分状况的确
是影响北京杨抗病性的重要原因之一
2
.
3 各栽植地 、 各苗源的北京杨树皮生理指标与抗病性的关系
将所测各栽植地 、 各苗源的北京杨树皮各项生理指标的数值整理如表 3 , 并以各项生理指
标为自变量 , 以相应的自然感病病情指数为因变量进行线性回归分析 , 并检验其相关性 , 当
可靠性为 9 5%时 , 7 0 . 。。 ( s ) 一 0 . 8 7 8 3 ; 当可靠性为 9 0%时 , y o . 1。 ( 3 ) 一 0 . 8 0 5 4 . 凡相关系
数的绝对值大于 0 . 8 7 8 3 者其显著性记为 “ * , ” ; 大于 0 . 8 0 5 4 者 , 记为 “ 二 ” , 一并列入
表 3 。
由表 3 可见 : 北京杨皮部生理指标中与感病性呈正相关的有 : 铁 、 儿茶酸 、 氮 、 锰 、 锌
和钙的含量 ; 呈负相关的有 : R T 值 、 磷 , 邻苯二酚 、 可溶性总糖 、 所测 3 种酚类物质的总量 、
钾 、 蔗糖 、 葡萄糖 、 果糖 、 对一轻基苯甲酸和镁的含量 .
按皮部生理指标与自然感病指数相关系数由大到小依次为 : R T 值 、 磷 、 邻苯二酚 、 可溶
性总糖 、 所测 3 种酚类物质的总量 、 钾 、 铁 、 蔗糖 、 原儿茶酸 、 葡萄糖 、 果糖 、 对一经基苯 甲
酸 、 氮 、 镁 、 锌和钙的含量 . 其中前 5个指标相关性显著 .
3 讨 论
( 1) oD ht io er “ a g er ar ia sa c
. 可引起各种寄主感病〔 ,一 ` 〕 , 在我国主要侵染杨树 . 杨树不
同品种的抗病性 已有许多研究 , 但对北京杨的抗病性说法不一 〔 5一 7习. 本试验对北京杨 生理指
标 、 生长环境与溃疡病相互关系的研究 , 表明北京杨的抗病能力与其生长环境关系密切 , 在
适宜的地区表现出强的抗病性 .
据报道在气候湿凉 、 土壤湿润肥沃的条件下更有利于北京杨的生长 , 本试验田间人工接
收和 自然感病的调查结果也证实了这一点 , 延庆海拔 4 80 m , 年均气温 8 . S C , 年均降雨量
6 4 4
.
Zm m ; 山东昌邑海拔 3 0m , 年均气温 1 1 . 9 `C , 年均降雨量 6 6 0 . l m m ; 大兴海拔 4 Om , 年
均气温 n . 5 ℃ , 年均降雨量 56 8 . g m m . 这三块试验地土壤状况相近 , 但延庆的气候较温凉 ,
2期 陈原等 :北京杨演疡病抗病性的研究 5 5
。 。 , 。 。 卜 o 。 三 二 口 二 艺 写 当 公性眨翅积奥
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始积州侧
北 京 林 业 大 学 学 报 1 6卷
年均气温 比昌邑和大兴分别低 3 . 4 C和 3 ` C , 故该地区北京杨生长势最强 , 比较抗病 ; 而山东
昌邑的年均气温只比大兴 的高 。 . 4 C , 但其年匀降雨量却高 91 . Zm , 所以昌邑的北京杨生长势
好于大兴的 . 因海拔影响温度 , 故海拔较高的地区有利于北京杨的抗病 .
( 2) 三个地区 北京杨室 内人工接种的结果相差无几 , 其根本原因可能是室内人工接种是
离体接种 , 并且其温湿度条件一致 .
( 3) 在北京杨皮部生理指标中 , 与抗病性呈显著相关的几项指标 , 其作用机制可能如下 :
磷是植物体内的重要元素 , 是细胞分裂和分生组织的发展所必需的 , 又是某些辅酶 、 A T P
的组成成分川 , 因此磷含量高意味着寄生生长势强 ,故磷的含量与寄主的抗病性呈显著的正相
关 .
有研究表明酚类物质的含量与寄主的抗病性有关图 , 本研究认为造成北京杨皮部邻苯二
酚和所测三酚总量差异的原因可能是由于苗源和栽植地情况不同引起树皮酚含量有所不同 ,
所以导致寄主抗病性的差且邻苯二酚与三酚总量与抗病性呈显著正相关 .
可溶性总糖的含量与寄主的抗病性正相关 , 这可能是因为葡萄糖和果糖都是光合作用的
产物 , 葡萄糖 还是呼吸作用的底物 , 而蔗糖既是光合作用的主要物 , 又是植物体 内碳水化合
物运输 、 贮藏和积累的主要形式 , 故可溶性糖含量越高 , 意味着寄主植物生长势越强 .
钾 的含量与抗病性呈显著正相关 , 可能是因为钾在寄主体内既可调节水分代谢 , 又能提
高光合作用 , 增加碳水 化合物的含量 , 使其足以形成大量的纤维素和构成植物的骨架 , 加强
植物机械强度对病害的防线巨8 〕 , 使北京杨的树皮更能抵御病原菌的侵染 .
( 4) 环境条件影响北京杨抗病性 , 水分充足 、 气候温凉 、 光照等能增强植物的抗病性 , 故
环境条件影响北京杨抗病性的原因可能是这样的 : 良好的水分状况 、 适宜的温度 、 光照等提
高了树皮的 R T 值与之相偶联的邻苯二酚等抑菌物质的含量 ; 同时北京杨的光合作用 、 呼吸作
用及其它代谢会更加旺盛 , 使树体 内与抗病性呈正相关的磷 、 钾 、 可溶性糖等含量增加 , 进
而增强了北京杨的抗病性 . 如果水分状况较差 、 温度不适 、 光照不足 , 便会导致其抗病性降
低 .
4 结 论
( 1 ) 北京杨对溃疡病的抗病性与其生长环境关系密切 . 生长在气候温凉 、 水分条件好 、 光
照充足 、 海拔较高地区的北京杨 , 其抗病性较强 ;
( 2) 北京杨的抗病性与树皮的相对膨胀度 (R T 值 ) 呈显著正相关 (相关系数为
。 . 98 8 5 ) , 树皮的相对膨胀度越大 , 抗病性越强 ;
( 3) 土壤含水量与北京杨树皮相对膨胀度呈显著正相关 (相关系数为 0 . 9 97 4 ) , 故土
壤含水量 间接影响北京杨的抗病性 ;
( 4) 北京杨的抗病性与树皮 中磷 、 钾 、 邻苯二酚 、 可溶性糖的含量以及邻苯二酚 , 对一轻
基苯 甲酸和原儿茶酸总量呈显著的正相关 , 这些物质含量越高 , 抗病性越强 , 而树皮中氮 、 钙 、
镁 、 锌和锰的含量与抗病无明显的相关性 .
致谢 本研究曾得到北京林业大学魏刚 、 王春华和中国林业科学研究院王文芝等同志的帮助 , 在此一并致谢 .
第一作者简历 陈原 , 女 , 内蒙古自治 区牙克石市人 , 19 8 8 年毕业于北京林业大学森保专业 , 获学士学位 , 1 9 91 年在本校
获硕士学位 . 现在北京市八一中学任教 .
2期 陈原等 :北京杨溃疡病抗病性的研究 57
参 考 文 献
1 徐传英 .杨树 .哈尔滨 :黑龙江人民出版社 , 19 8 . 3 74
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一。 一1 o f s o rn e b a r k f a e t o r s t o e a n k e r s u s e e p t i bi li t y . P h y t o p a t h o l o g y , 1 9 6 4 , 5 4 : 2 5 0一 2 5 5
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M i lh o l a n d
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H i s t o p a t h o 1o g y a n d p a t h o g e n i e i t y o f B ot r y o sP h a翻a d ot h ide a o n B lu e 一 b e r r y s t e m s . P h y t o p a t h o lo g y ,
19 7 2 , 6 2 : 65 4 ~ 6 6 0
4 T
.
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F 一! e r
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R a n d a l l
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R e s ls t a n e e o f t w e n t y
一 o n e s w e e t g u m fa m i l ie s t o B ot 即o sP h a州 a 八阮 s P la n t n s e a s e R e p o r t e r ,
1 9 78
, 6 2 ( l )
: 3 8~ 3 9
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9 T
.
A
.
T a t t a r
,
A
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E x t r a e t a b l e p h e n o 1s i n e l e a r
,
d is e o lo u r e d
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r e d m a p l e
.
P h y t o p a t h o lo g y
,
1 9 7 3
.
6 3
:
2 6 7 ~ 1 6 9
S t u d i e s o n t h e R e s i s t a n e e o f P oP u l u
s “ B e ij n g
e n s i s ” t o C a n k e r
C h e n Y u a n
(Be i j i
n g B a y i M id d le cS h
o o l )
Y a n g W
a n g
( F o
r e s t R e
s o u r e e s a n d E n v
l r o n m e n t e o l l e g e
,
BF U )
A B s T R A e T T h e i n v e s t ig a t io n o f
“ B e lj i n g e n e s i s
” e a n k e r i n d i f f e r e n t a r e a s s h o w s t h e e l o s e
e o r r e l a t io n b e t w e e n t h e e n v i o r n m e n t a l e o n d i t io n s a n d h o s t
` 5 r e s is t a n e e t o e a n k e r ; t h e e n v i r o
-
m e n t a l e o n d i t io n s im p o r t a n t e f f e e t s o n t h e r e l a t i v e t u r g id it y ( R T ) o f h o s t
’ 5 b a r k ; t h e e o n t e n t
o f e a t e e h o l in t h e b a r k a n d t h e a m o u n t o f D o t h i o re l l
a g re g a
r i a i n t h e h o s t
, e e t
.
,
w h i e h a f f e e t
t h e r e s i s t a n e e o f P
. “ B e lj i n g e n s i s
” .
W e f o u n d t h a t t h e r e s i s t a n e e r o s e w h e n t h e e n v i r o n m e n
-
t a l e o n d l t i o n s 一m p r o v e d , o t h e r w i s e t l , e y d id n o t
.
A f t e r d e t e r m i n i n g i n d i e e s o f t h e b a r k
,
w e
f o u n d t h a t t h e i n d i e e s o f R T
,
P
, e a t e e h o l
, s o l u b l e s u g a r a n d K h a v e p o s i t i v e e o r r e l a t io n s w i t h
t h e h o s t
` 5 r e s i s t a n e e
.
B u t n o e o r r e la t i o n s w e r e f o u n d b e t w e e n t h e h o s t
` 5 r e s i s t a n e e a n d t h e
p r e s e n e e o f N
,
C a
,
M g
,
F e
,
M n
,
g l u e o s e
,
f r u e t o s e
, s u e r o s e , p r o t o e a t e e h u i e a e id a n d P
-
h y d r o x y b e n z o i e a e id
, e e t
.
K E v w O R D S P oP
u l u s “ B e i 7 i n g e n s i s ” , e a n k e r
, r e s i s t a n e e
, e n v i r o n m e n t a l e o n d i t io n s
(责任编辑 车锡冰 )