马尾松对松材线虫病的抗性选择研究初报

通过2001～2003年连续人工接种试验，从10个马尾松优良种源中初选出种源1号、3号、5号、7号、8号、9号等6个未感病种源；从20个优良家系中初选出家系3号、5号、6号、9号、16号、18号等6个未感病家系，其它种源和家系均有感病死亡。将初选出的抗病材料拟继续接种试验，决选出抗性稳定的抗病材料，以此建立抗病马尾松种子园。     

马尾松没种源氨基酸含量与抗松材线虫病的关系

在选出和验证抗病马尾松种源的基础上，研究了马尾松不同抗病性种源的树全内氨基酸含量的差异。结果表明，抗病种源在接种松材线虫前后均比较感种源含有较少的组氨酸、苏氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、胱氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、酪氨酸和精氨酸等９种游离氨基酸。它们与感病指数均呈正相比，这说明游离氨基酸含量低的马尾松种源抗松材线虫病。１１种固态氨基酸的含量与感病指数有负相关性。说明其含量较高的种源具有较强抗病性能。     

马尾松抗松材线虫病的验证及黑松感病进程

对马尾松22个种源以及黑松和刚松4次接种松材线虫Barsaphelenchusxylophilus。马尾松、刚松无1株感病;黑松接种后40天感病率为20%,感病指数7.5,第257天感病株率100%,感病指数90.0,死亡率为33.3%。302天时极大部分频死状态,1年后全部死亡。     

基于高通量转录组测序筛选马尾松抗松材线虫病相关基因

目的 研究马尾松抗松材线虫病相关基因,为解析马尾松抗性机理和高抗马尾松早期选择提供理论依据。 方法 对高抗和易感2种马尾松基因型接种松材线虫,在接种后第1、15和30天取样进行转录组高通量测序,通过对高抗和易感马尾松差异基因识别以及富集分析,以筛选与抗松材线虫病相关的组成型差异基因。 结果 对高抗和易感马尾松接种松材线虫后的转录组进行比较,在接种后第1、15和30天分别获得2 866、679和1 657个差异基因,且在接种松材线虫后不同时间点间,共有差异基因相对较少。对差异基因进行GO富集分析,结果显示：在接种后第1、15和30天,最显著的生物学进程是氧化-还原过程,而GO项刺激反应、转录调节以及香叶基二磷酸代谢过程也显著富集。对这几类GO项相关基因进一步分析,发现接种后3个时间点GO项刺激反应中共包括26个R基因,除了2个R基因外,其它R基因表达皆为组成型,在接种松材线虫和对照间差异不显著,而GO项转录调节中仅2个差异基因被nr注释为 ERF 转录因子,其余为未知基因。接种松材线虫后, ERF 转录因子在高抗马尾松上的表达量始终高于易感马尾松上的表达量,且在接种松材线虫和对照间表达量变化不显著,也为组成型基因表达。GO项香叶基二磷酸代谢过程中, GGPPS 3个基因也在高抗马尾松上具有更高表达量,为组成型基因表达。这些基因中 TIR-NBS-LRR 基因（c65785.graph_c0）、 ERF 转录因子（c78073.graph_c0）和3个 GGPPS 基因在高抗马尾松中表达量较高,而在易感马尾松中表达量较低,甚至为0,可作为开发分子标记的候选基因用于鉴定抗性马尾松。 结论 高抗和易感马尾松在接种松材线虫后第1天其表达量差异达到显著水平的基因最多,其中, LRR 基因、 ERF 转录因子和 GGPPS 与马尾松的抗性相关,部分 TIR-NBS-LRR 基因、 ERF 转录因子和 GGPPS 有望被开发为鉴定高抗马尾松的分子标记。     

针叶矿质营养元素与松材线虫病感病的关系

用ＩＣＰ仪测定１０个有代表性种源的马尾松针叶的矿质营养元素,同时对这１０个种源接种松材线虫,结果发现不同种源的抗性差异显著。马尾松不同时期的矿质元素含量与马尾松对松材线虫的抗性关系不一样,其中休眠期针叶内的Ｍｎ,Ｆｅ,Ｃｏ含量与抗性呈正相关,而Ｎｉ含量与抗性呈负相关。     

马尾松抗松材线虫病候选无性系的抗病性测定

为筛选抗松材线虫病强的马尾松无性系,以前期筛选获得的抗松材线虫病强的马尾松实生苗为接穗,使用湿地松作为砧木培育嫁接苗,开展无性系2次接种松材线虫抗病性测定。结果表明:使用湿地松作为砧木培育马尾松抗性无性系苗木,经过对马尾松无性系嫁接苗2次接种松材线虫测定,获得健全率较火炬松高的无性系。抗病性第1次、第2次测定的健全率超过火炬松的合格无性系分别为77.7%、66.2%,平均健全率分别为81.4%、94.5%,对照树种火炬松平均健全率分别为61.3%和82.1%,获得的无性系抗病性显著提高。为了减小误差,应该选用嫁接成活苗数量相对多的无性系间进行抗病性强弱次序评价。采用了10株以上无性系间抗病性强弱次序评价进行对照,减少了抗性强弱无性系两极分化,抗性能力中等的无性系相应增多,在选拔植株营建抗性种子园过程中应给予重视,尽量选择接种测定数量较多的高抗无性系。     

“抗松材线虫病马尾松种源及抗性育种技术研究”项目

2010年度国家林业公益性行业科研专项＂抗松材线虫病马尾松种源及抗性育种技术研究＂由安徽省林科院承担,江苏省林科院、南京林业大学、全椒县瓦山林场等单位协作。     

松材线虫病抗性马尾松苗木的选育

营建现地测定林在松材线虫抗性育种过程中是一项非常重要的部分,分析测定林的生长特性及受害情况能够指导抗性种子园的改良.阐述了采种母树、播种育苗、人工接种测定、测定苗木选拔以及营建测定林.经二次测定后的苗木抗性水平均超过火炬松,4 a生树高年生长量为56 cm,根径、胸高直径等均优于普通马尾松,目前没有出现枯死个体.     

安徽省松材线虫病抗性育种研究进展

松材线虫病抗性选育已成为防御松材线虫病危害的重要途径。本文概述了安徽省松材线虫病抗性育种技术的开发,以及抗性现地测定林、子代测定林、种子园营建等研究进展,探讨了下一步研究方向。     

松林火灾对松材线虫病流行关系的研究

松林火灾与松材线虫的发生和传播有着密切的关系。从火烧松林内羽化的松墨天牛,平均每头可携带７３６４条松材线虫,侵入松林后就会导致松材线虫病的发生和蔓延。火烧松林诱发松材线虫病可分为当年发病型,次年发病型和隐匿发病型。治理火烧松林能有效地控制松材线虫病的发生与传播。根据研究结果,提出了４条新的防治措施和建议。     

南京地区不同松种和马尾松种源对松材线虫病的抗性及病害流行规律

研究结果表明：火炬松、短叶松和刚松对松材线虫病为高抗松种，马尾松的抗性弱于以上３个松种，但明显强于黑松、赤松、湿地松和晚松；从４０个马尾松种源中初选出５个抗性强的种源；选育推广高抗松种和抗性强的马尾松种源，营造混交林，彻底清除处理病死木及加强检疫工作是控制松材线虫病蔓延的根本性措施。同时还概述了该病的流行规律与传播。     

松材线虫入侵对马尾松树光合特性的影响

目的 明确松材线虫入侵对马尾松树针叶光合特性、光合响应曲线、主要光合响应指标及碳氮元素含量的影响,以期在光合生理水平上提供松材线虫病的早期快速诊断技术,为林业管理者采取快速防治措施提供科学的理论依据。 方法 本研究选取健康期、感病中期和感病末期马尾松树为研究对象,利用Li-6400XT便携式光合测定仪和稳定同位素质谱仪,分别测定不同感病阶段马尾松树针叶光合特性及所测针叶样品的C%、N%和δ13C含量。 结果 健康马尾松树在松材线虫胁迫条件下,可显著降低其针叶的净光合速率、蒸腾速率及气孔导度,其数值大小均表现为：健康期>感病中期>感病末期;不同感病阶段马尾松的暗呼吸速率数值之间的差异也达到极显著水平,其数值的大小表现为：感病中期>健康期>感病末期;健康期马尾松的光补偿点显著低于感病中期的光补偿点,但是其光饱和点显著高于感病中期的光饱和点。此外,不同感病阶段马尾松树针叶的平均C素含量变化不大,但平均N素和平均δ13C含量则会显著下降。 结论 松材线虫侵染健康马尾松树后,可降低其对外界光照条件的适应能力,致使其光合特性显著下降;感病马尾松树针叶N素损失是导致马尾松光合能力显著下降的一个主要原因;感病马尾松树针叶气孔导度下降是导致其针叶δ13C含量下降的主要原因,同时亦说明松材线虫的入侵会显著降低马尾松树针叶的水分利用效率     

气候要素对松材线虫病疫情的影响研究

引入典范对应分析方法,研究了气候要素对松材线虫病疫情的影响。结果表明,不同的气象因子对松材线虫病的影响大小不同,并且在不同的松材线虫病侵染阶段也有差异。年平均风速以及与其相关的年蒸发量和相对湿度是影响定海区松材线虫病发病面积的最主要因素;年平均气温是影响定海区松材线虫病发病密度最主要的因素;冬春季降水过多会导致松材线虫病疫情严重,而6月份降水量越大,松材线虫病疫情越轻;相对湿度也是松材线虫病疫情的一个较重要影响因素,主要表现在3-5月份,与疫情轻重程度呈正相关。     

日本的抗松材线虫育种研究

经历20世纪六七十年代松树大面积枯死威胁之后,日本在不断探索对该病的防治方法的同时,寄希望于培育抗松材线虫的松树苗木。始于1973年的抗松材线虫育种,从松树造林材料的遗传改良、国内外松树对松材线虫的抗性、抗性检测方法以及抗性育种的可行性等方面进行了大量的研究。文中从抗松材线虫育种的历史背景、抗性判定方法、树种变异、选择育种、杂交育种等方面叙述了日本抗松材线虫育种的情况。     

日本松材线虫病文献资料的研究与分析

日本自1905年发生松材线虫病危害以来,关于松材线虫病的研究文献已达3 000多篇.设计9个一级因子、22个二级因子和35个三级因子,对日本松材线虫病的文献资料进行分析,并就我国松材线虫病研究的重点领域提出了建议.     

马尾松木材热处理研究

采用单因素试验方法对马尾松木材进行热处理研究,选用温度和时间两个因素,比较了热处理和未处理马尾松木材的物理力学性质、色差和甲醛吸收率等性能。研究认为:热处理材的颜色随着热处理温度的升高和热处理时间的增加而变黑,并且热处理温度对热处理材的影响比热处理时间的影响要大。低温热处理时生产的热处理材的湿胀率比高温热处理生产的热处理材的湿胀率高,尺寸稳定性差。热处理材的静曲强度MOR和弹性模量MOE随着热处理温度和热处理时间的增加而降低。顺纹抗压强度变化较小。热处理材对甲醛有明显的吸收作用,是用于室内装饰的良好环保型材料。     

马尾松不同种源氨基酸含量与抗松材线虫病的关系

在选出和验证抗病马尾松种源的基础上,研究了马尾松不同抗病性种源的树体内氨基酸含量的差异。结果表明,抗病种源在接种松材线虫前后均比较感种源含有较少的组氨酸、苏氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、胱氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、酪氨酸和精氨酸等９种游离氨基酸。它们与感病指数均呈正相关,这说明游离氨基酸含量低的马尾松种源抗松材线虫病。１１种固态氨基酸的含量与感病指数有负相关性,说明其含量较高的种源具较强抗病性能。