杨树杂交子代无性系对黑斑病的抗性及其生理生化特性探究.docxVIP

杨树杂交子代无性系对黑斑病的抗性及其生理生化特性探究

一、引言

1.1研究背景与目的

杨树作为世界中纬度平原地区栽培面积最大、木材产量最高的速生用材树种之一，在我国东北、西北、华北、西南、华中和华东地区广泛分布。其不仅生长迅速、成材早、材质软，广泛应用于建筑、胶合板、造纸以及人造纤维等工业，带来显著经济效益；还在城乡绿化、农田防护林建设中发挥重要作用，具有强大的生态价值，如一株成年杨树年均吸收二氧化碳量可达22公斤，释放氧气15公斤，能有效净化空气质量，其发达的根系还能稳固土壤，减少水土流失。

然而，杨树在生长过程中面临着多种病害的威胁，其中杨树黑斑病是一种分布广泛且危害严重的真菌性病害。该病能侵染多种杨树，在我国西北、东北、华北等多个省区均有分布，在病害流行年份，8月份树叶即可落光。其主要危害杨树的叶片、叶柄、果穗、嫩梢等部位，发病初期在叶背面出现针状凹陷发亮的小点，后病斑扩大到1毫米左右，黑色且略隆起，叶正面也随之出现褐色斑点，5-6天后病斑中央出现乳白色突起的小点，即病原菌的分孢子堆，之后病斑扩大连成大斑，多成圆形，发病严重时，整个叶片变成黑色，病叶可提早脱落2个月；若苗木幼嫩时全部叶片枯死，易导致植株死亡，若小苗于出土时发病，小叶及苗颈将全死变黑，病苗扭曲不直。杨树黑斑病的发生不仅影响杨树的生长发育，导致树势衰弱，还会降低木材的产量和质量，给林业生产带来巨大损失。

因此，研究杨树杂交子代无性系对黑斑病的抗性及其生理生化特性具有重要的现实意义。通过对不同杂交子代无性系的抗性研究，可以筛选出具有高抗性的优良品种，为杨树的种植提供更多抗病选择，从而减少病害造成的损失，保障杨树产业的健康发展。同时，深入探究其生理生化特性，有助于揭示杨树对黑斑病的抗性机制，为开发更有效的病害防治策略提供理论依据，促进林业生产的可持续发展。

1.2国内外研究现状

在国外，对杨树黑斑病的研究开展较早。科研人员对病原菌的生物学特性进行了深入探究，明确了杨树黑斑病主要由杨生盘二孢菌（Marssoninabrunnea）等真菌引起，其分生孢子盘生于寄主表皮下，病菌以菌丝体在落叶或枝梢的病斑中越冬，次年分生孢子借风力传播，从气孔侵入叶片。在防治方面，国外侧重于生物防治和抗病品种选育。通过研究发现一些有益微生物能够抑制病原菌的生长，从而探索利用生物对抗技术遏制病原的生长；同时，利用先进的遗传技术，致力于寻找新的抗病基因，以培育出更具抗病性的杨树品种。

国内对杨树黑斑病的研究也取得了丰硕成果。在发病机制研究上，详细阐述了病害的发生发展规律，明确了5月初开始发病，夏秋最盛，直至落叶为止，7月初至8月上旬若高温多雨、地势低洼、种植密度过大，发病最为严重，9月末停止发病，10月以后再度发病，直至落叶，发病轻重与雨水多少密切相关。在防治方法上，提出了综合防治策略。物理防治方面，强调及时清除感染叶片和枝条、保持空气流通、合理修剪等措施；化学防治则推荐使用200倍波尔多液、85%代森锰锌250倍液、40%多菌灵800倍液等药剂进行喷洒，但需注意药剂的使用剂量和方法，避免药害；营林措施上，提倡选育抗病品种、营造混交林、合理控制造林密度、加强田间管理等，从根本上预防病害的发生。

在杨树杂交子代无性系对黑斑病抗性的研究进展方面，国内外都开展了大量工作。通过杂交育种实验，筛选出了一些表现出较强抗病特性的杨树杂交子代无性系。例如，研究发现中林-115、中林-379、中林-343等品种不仅速生、易繁殖、成活率高，还比北京杨、I-214杨等有显著的抗病力，比群众杨降低溃疡病发病率80%-100%，比加杨、I-214和P15A降低黑斑病发病率80%以上。对这些抗病无性系的生理生化特性研究表明，在受到黑斑病菌侵染后，它们体内的一些防御酶活性会发生显著变化，如过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）等活性升高，同时一些渗透调节物质含量也会改变，以增强自身的抗病能力。然而，目前对于杨树杂交子代无性系的抗性研究仍存在不足，不同地区的生态环境差异可能导致同一无性系的抗病表现不同，且对抗性机制的研究还不够深入全面，需要进一步开展研究。

1.3研究方法与技术路线

本研究选取了多个杨树杂交子代无性系作为实验材料，包括但不限于107品种、豫抗杨品系、2025品种、2001品种、02-9品系等一年生平茬苗，这些材料均来自濮阳市世锦现代农业发展有限公司杨树繁育基地。

实验设计方面，在实验地的不同方位分别选择杨树标准株，每颗标准株去掉最顶端5片新生叶片及最底端5片叶片（新生叶片基本不感病，底部叶片光合能力较弱易脱落），取中间叶片进行调查，每100片叶为一组，每个品种调查