全 文 ：第 !" 卷 第 ## 期
$ % # $ 年 ## 月
林 业 科 学
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收稿日期" $%## 4#$ 4#$# 修回日期" $%#$ 4%$ 4#;$
基金项目" 国家重点基础研究发展计划’659 计划(资助项目’$%%6’7##6$%;( $
!骆有庆为通讯作者$
松材线虫自然侵染对黑松’马尾松针叶含水量’
色素及抗氧化酶活性的影响!
徐华潮#!$:骆有庆#:张:琴$
’#1北京林业大学林学院:北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室:北京 #%%%"9#
$1浙江农林大学林业与生物技术学院:临安 9##9%%(
关键词" :松材线虫# 自然侵染# 含水量# 叶绿素# 类胡萝卜素# 抗氧化酶
中图分类号! &5\91#"& &5#"1!9:::文献标识码! ,:::文章编号! #%%# 45!"""$%#$### 4%#!% 4%!
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::松材线虫’.4*9’E>$5$1=>49F%5)E>0549(是国际上
公认的重要检疫性有害生物!其引起的松材线虫病
是一种毁灭性森林病害$ 该病自 $% 世纪初在日本
首次发现以来!已从北美扩散蔓延至亚洲)欧洲等多
个国家!造成大批松树死亡’ZAB0QA>H$+’5B! #66\($
松树感病后 # ‘9 个月内即可全株枯死!造成严重损
失$ 为此!国内外学者对松材线虫病的病原物)媒介
昆虫)病害发生发展规律和防治等方面作了大量的
研究’&<= $+’5B! #6"!# [=DAL=! #6";# gIC/Q=$+
’5B! #6""# cPI $+’5B! #66%# ZIPIQ=$+’5B! #66$=# 李
兰英等! $%%\# 胡霞等! $%%5# 谢立群等! $%%5# 刘
洪剑等! $%%5($
目前对松材线虫与寄主互作中的生理生化变化
及其与病害发展的内在联系研究则较少!且主要集
中在人工接种状态下!对黑松 ’D0149+>41($*20(和
马尾松’DB;’99)10’1’(的幼苗或离体枝条进行的
组织结构)有机酸含量)含水量)酚类和酶类等部分
生理生化指标的研究’陈玉惠等! $%%;# $%%\# 谈家
金等! $%%"# +=> $+’5B! $%##($ 本文选取 $% 年生左
右的黑松和马尾松!研究其在自然条件下感染松材
线虫病后!针叶含水量变化)色素含量变化以及部分
抗氧化酶活性变化!旨在了解这些变化在松材线虫
病发生发展中的作用及其与病害发生发展的内在联
系! 同时与人工接种的试验结果相比较!为进一步
探究松材线虫病发病机制提供理论依据$
:<材料与方法
#1#:样树选择及病株分级标准:样树选择" $%%6
:第 ## 期 徐华潮等" 松材线虫自然侵染后对黑松)马尾松针叶含水量)色素及抗氧化酶活性的影响
年 " 月!分别选取浙江省平湖市乍浦林场的自然感
病黑松’胸径 #; ‘$% RD(和余姚市牟山自然感病的
马尾松’胸径 #% ‘#; RD(作为研究对象$ 所选黑松
和马尾松均为 $% 年生$
病株分级标准参照谈家金等 ’$%%%(的分级标
准并有所改进!主要根据植株外观和流脂情况!结合
松材线虫分离情况!将病株分为 \ 级" 健康期
’ASA=0E<=FB!(Y(#
感病轻期 ’B=C0LE<=FB!)Y(# 感病中期 ’DAQQ0B
E<=FB![Y(# 感病重期’FBCA/IFE<=FB!&Y(# 感病晚
期’SBCDA>=0E<=FB!+Y($ 各阶段选取样树 \ 株!共
9\ 株$
#1$:采样方法:从不同阶段的样树上)中)下 9 个
冠层!按东)西)南)北 ! 个方位依次采集 # 束针叶!
将其混匀后分成 $ 份!其中一份于室内低温保鲜箱
中保存!待测色素及含水量# 另一份于室内液氮罐
中冷冻保存!待测抗氧化酶活性$
#19:测定方法:针叶含水量测定)过氧化氢酶
’’,+(活性测定和超氧化物歧化酶’&c8(活性测定
参见文献’郑炳松! $%%\(# 针叶色素含量测定参见
文献’李得孝等! $%%;(# 过氧化物酶’Yc8(活性测
定参见文献’王学! $%%\($
=<结果与分析
$1#:松材线虫自然侵染对黑松$马尾松针叶含水量
!鲜质量"的影响:黑松和马尾松受松材线虫侵染
:
后!不同感病阶段针叶含水量结果见图 #$ 从中可
以发现在感染松材线虫后!$ 种松树针叶含水量在
感病初期较健康期均略有上升!随着感病程度的加
深!均呈现下降趋势$ 相比之下黑松含水量下降速
度略快于马尾松!这与 $ 种松树的个体差异相关$
图 #:黑松)马尾松不同感病阶段针叶含水量变化
ZAH1#:*BBQ0BT=SBCR/>SB>SA> ST/PA>QF/OEA>BSCBBF
=SQAOBCB>SEA>BTA0SA>OBRSA/> FS=HB
$1$:松材线虫自然侵染对松树针叶色素含量的影
响:松材线虫侵染黑松)马尾松后!不同感病阶段寄
主针叶色素含量变化见表 #! $ 种松树叶绿素 =bN
值总体呈下降趋势!且相对较缓!黑松在感病重期后
下降明显!类胡萝卜素含量在早期阶段剧烈下降$
但 $ 种松树在感病前期!叶绿素 =bN 值及类胡萝卜
素含量较健康阶段均增大!随后出现持续下降的
趋势$
表 :<黑松’马尾松不同感病阶段针叶色素含量变化!
+%7;:阶段 &S=HB
黑松 DB+>41($*20 马尾松 DB;’99)10’1’
叶绿素 =bN ’<0=bN 类胡萝卜素 ’=C/SB>/AQb’DH+H4# ( 叶绿素 =bN ’<0=bN 类胡萝卜素 ’=C/SB>/AQb’DH+H4# (
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QAOBCB>S0BSBCF=CBFAH>AOAR=>S0LQAOBCB>S=SDs%1%;3
$19:松材线虫自然侵染对松树针叶 Yc8$ &c8$
’,+9 种酶活性影响:黑松和马尾松受松材线虫感
染后!导致 $ 种松树的抗氧化酶系统活性发生变化$
结果表明" 黑松和马尾松针叶 ’,+活性和 &c8活
性出现持续下降 ’图 $ 4=!N(!即随感染时间的延
长!受松材线虫感染松树体内清除活性氧的能力下
降!细胞膜损伤加重’陈玉惠等! $%%$($ 但马尾松
下降速度更加迅速$ $ 种松树的 Yc8活性则在感
病初期略有升高!随后持续下降’图 $ 4R($
@<结论与讨论
松材线虫侵染黑松和马尾松后!都会导致 $ 者
针叶含水量和叶绿素含量下降!但在 $ 种松树感病
初期含水量和叶绿素含量均升高!而后逐渐下降!类
胡萝卜素含量变化与叶绿素含量变化相一致!这些
可能与植物对环境因子具有补偿和超补偿效应有
#!#
林 业 科 学 !" 卷:
图 $:黑松)马尾松不同感病阶段针叶
’,+!&c8!Yc8活性变化
ZAH1$:,RSA2ASABF/O’,+! &c8! Yc8A> ST/PA>QF/O
EA>BSCBBF=SQAOBCB>SEA>BTA0SA>OBRSA/> FS=HB
关$ 针叶含水量变化是引起松树萎蔫的原因!有研
究表明松材线虫侵入植株后会逐渐导致松树体内水
分输导受阻!进而导致水分亏缺’谈家金等! $%%6(!
本研究中松树表现出萎蔫的症状!针叶含水量也下
降!与 [B0=PBNBC<=> 等 ’#66%# #66# (和 ZIPIQ=等
’#66$N(研究结果相一致!也进一步证明了松树感
染松材线虫后水分传导受阻的结论$ 植物叶绿素含
量与水分状况有密切关系!严重的水分胁迫会使叶
绿体的片层结构受损!导致叶绿素含量下降!本试验
与前人研究结论相符’蒋明义等! #66!($ 植物类胡
萝卜素主要起光保护作用!本试验表明" 在感病初
期黑松和马尾松均对松材线虫的侵入发生了一定的
防御作用$
黑松和马尾松受松材线虫侵染后!针叶 &c8)
’,+的活性下降!表明其清除自由基的能力逐渐减
弱!即两者的自我防御能力下降!这可能与松材线虫
的侵入导致两者的细胞结构破坏!薄壁细胞死亡有
关!从而导致细胞不能发挥正常的作用$ Yc8含量
在松材线虫侵染初期有所升高!表明黑松和马尾松
在感病初期均有自我保护的反应!但随着病程的推
进!松材线虫大量繁殖!进入植物组织结构!破坏细
胞!植物正常的生理活动被破坏!最终导致死亡$ 本
试验树为自然感病状态下 $% 年生左右的大树!研究
结果与前人研究植物生理变化有相似之处!但 $ 种
松树在感病初期含水量)色素和 Yc8含量均有所上
升!这可能是植物对胁迫的一种防御反应和补偿机
制!同时可能与本试验样树为 $% 年生左右的大树有
关$ 本研究结果表明" 针叶叶绿素)类胡萝卜素和
Yc8均参与了松树对病害胁迫的防御反应和补偿
作用!但松材线虫在细胞结构上是如何影响黑松和
马尾松光合作用变化和相关生理指标的机制还有待
进一步研究$
参 考 文 献
陈玉惠! 叶建仁! 魏初奖! 等3$%%$3松材线虫对黑松)湿地松幼苗
活性氧代谢的影响3南京林业大学学报! $\’!( " $# 4$$3
陈玉惠! 叶建仁! 魏初奖! 等3$%%;3松材线虫侵染对马尾松)黑松
水分及其相关代谢的影响3植物病理学报! 9; ’9( " $%# 4$%53
陈玉惠! 叶建仁! 魏初奖3$%%\3松材线虫侵染对马尾松苯丙烷类
代谢的影响3林业科学! !$ ’$( " 59 4553
胡:霞! 蒋学建3$%%53松材线虫病生物防治研究进展3广西林业
科学! 9\’!( " #66 4$%#3
蒋明义! 杨文英! 徐:江! 等3#66!3渗透胁迫下水稻幼苗中叶绿素
降解的活性氧损伤作用3植物学报! 9\ ’!( " $"6 4$6;3
李得孝! 郭月霞!员海燕! 等3$%%;3玉米叶绿素含量测定方法研
究3中国农学通报! $#’\( " #;9 4#;;3
李兰英! 高:岚! 温亚利! 等3$%%\3松材线虫病研究进展3浙江林
业科技! $\’;( " 5! 4"%3
刘洪剑! 束庆龙3$%%53松材线虫病的传播媒介***松墨天牛生物
防治研究进展3安徽农学通报! #9’"( " #$5 4#$"3
谈家金! 杨荣铮! 吴慧平3$%%%3不同地理种群的松材线虫对马尾
松的致病力差异3植物检疫! #!’\( " 9$! 49$;3
谈家金! 叶建仁! 郝德君3$%%"3黑松感染松材线虫后几种有机酸
含量的变化3植物病理学报! 9"’\( " \!6 4\;#3
谈家金! 冯志新3$%%63松材线虫病病理生理学研究进展3江西科
学! #6’#( " $"3
王:学3$%%\3植物生理生化实验原理和技术3北京" 高等教育出版
社! #\5 4#\"3
谢立群! 巨云为! 赵博光3$%%53松材线虫传播机理的研究进展3安
徽农业科学! 9;’#6( " ;56" 4;"%%3
郑炳松3$%%\3现代植物生理生化研究技术3北京" 气象出版社! 9
4"3
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:第 ## 期 徐华潮等" 松材线虫自然侵染后对黑松)马尾松针叶含水量)色素及抗氧化酶活性的影响
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!责任编辑:朱乾坤"
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