白蜡属不同树种对花曲柳窄吉丁的抗性机制

白蜡属不同树种对花曲柳窄吉丁的抗性机制

论文摘要

木犀科(Oleaceae)白蜡属(Fraxinus L.)树种是我国用材林、防护林、风景林等造林的优良树种。然而,花曲柳窄吉丁(emerald ash borer, EAB) Agrilus planipennis Fairmaire作为一种重要蛀干害虫,在我国辽宁、山东、天津等地严重危害白蜡树种,造成巨大损失。自从入侵北美以后,特别是近10年来,仅在美国密歇根州东南部危害致死白蜡树3000万株,截止2010年2月已传至美国东北部13个州和加拿大东南部的安大略和魁北克2个省。因为其幼虫隐蔽危害,在危害初期极难发现,控制困难且防治费用昂贵,当前最有效的措施是营造混交林,提供害虫的隔离环境。探讨白蜡属各树种的抗虫机制,有助于揭示花曲柳窄吉丁在不同树种间危害的原因,从而为花曲柳窄吉丁的区域性控制提供科学参考。本研究选择对花曲柳窄吉丁具有不同程度抗虫性的8种白蜡树,通过测定树皮、树枝组织结构物理性质的差异,树皮中内含物组成成分差异,以及树叶挥发性化合物种类与含量的差异,明确花曲柳窄吉丁对8种树种喜好差异,找出导致树种抗性差异的关键因子。评价白蜡树对花曲柳窄吉丁的抗性机制,主要研究结果如下:(1)在自然情况下,花曲柳窄吉丁对不同树种危害情况差异显著,绒毛白蜡和红梣受害非常严重,美国白蜡和欧洲白蜡受害较重,而宽果梣与水曲柳危害较轻,而大叶白蜡与白蜡树未发现危害。(2)主要树种绒毛白蜡在不同方向的受害并不显著,而不同高度差异极其显著,1-2m处的受害显著多于其它高度,在1.5m处危害最多,用正态分布可以很好的预测羽化孔在树干上的分布情况。(3)花曲柳窄吉丁的危害与树皮颜色无关,抗虫性与树皮厚度、粗糙程度、皮孔大小、紧实程度成反比,即树皮越厚、越粗糙、皮孔越大、树皮越紧密,越有利于花曲柳窄吉丁的危害。(4)树种内部组织结构中,导管面积、木化细胞个数、木化细胞半径、木化细胞面积与石细胞个数是逐步回归选择的与抗虫性相关密切的因子。其中,导管面积和木化细胞面积与抗虫性呈负相关;木细胞半径、石细胞数和木化细胞数与抗虫性呈正相关。(5)主要内含物中多酚、可溶性糖、还原糖、黄酮是与抗虫性相关密切的因子。其中,在不同抗性树种中,多酚含量在白蜡树、大叶白蜡和欧洲梣中的含量显著高于其它树种,多酚含量与抗虫性呈负相关;可溶性糖在各树种问差异并不显著,与抗虫性呈正相关;还原糖含量在白蜡树中显著高于大叶白蜡和红梣,而大叶白蜡和红梣又显著高于其余树种,还原糖含量与抗虫性呈负相关;黄酮含量在白蜡树和欧洲梣中的含量显著高于其它树种,多酚含量与抗虫性呈负相关。(6)测定8个树种在机械损伤前后挥发性化合物,各树种挥发物含量变化并不相同。正常情况下,抗虫性树种的醇类、萜类在种类与相对含量所占比例都较大;而感虫类树种脂肪酸类含量较大。在遭受机械损伤后,各树种释放的挥发物种类与含量都显著增加,不同树种中各类挥发物的释放有差异,抗虫类树种酯酮类增加幅度较大,感虫类树种醇类增幅较大,萜类在所有树种中都增加。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 1 引言
  • 1.1 花曲柳窄吉丁的研究进展
  • 1.1.1 花曲柳窄吉丁的分类地位和异名
  • 1.1.2 花曲柳窄吉丁的发现及分布
  • 1.1.3 花曲柳窄吉丁的危害特征
  • 1.1.4 花曲柳窄吉丁生物生态学特性研究
  • 1.1.5 花曲柳窄吉丁的寄主
  • 1.1.6 防治方法和主要天敌
  • 1.1.7 扩散分析和防治对策
  • 1.2 植物抗虫性研究进展
  • 1.2.1 植物组织结构与抗性的关系
  • 1.2.2 化学物质与抗性的关系
  • 1.3 研究目的意义
  • 1.4 研究技术路线
  • 2 花曲柳窄吉丁的寄主选择性
  • 2.1 材料与方法
  • 2.1.1 试验地概况
  • 2.1.2 调查方法
  • 2.2 结果与分析
  • 2.2.1 不同树种受害程度调查
  • 2.2.2. 羽化孔在不同方位、不同高度的分布
  • 2.3 小结与讨论
  • 2.3.1 花曲柳窄吉丁的抗性分级
  • 2.3.2 羽化孔在不同方位、不同高度的分布
  • 3 不同树种形态特征、组织解剖结构与抗虫性的关系
  • 3.1 材料与方法
  • 3.1.1 材料来源及取样方法
  • 3.1.2 仪器及药品
  • 3.1.3 实验步骤
  • 3.1.4 解剖特征的观察
  • 3.1.5 数据分析
  • 3.2 结果与分析
  • 3.2.1 不同树种树皮形态特征
  • 3.2.2 不同树种内部组织结构与抗性的关系
  • 3.3 小结与讨论
  • 3.3.1 小结
  • 3.3.2 讨论
  • 4 树木内含物与抗虫性的关系
  • 4.1 材料与方法
  • 4.1.1 试验材料
  • 4.1.2 试验方法
  • 4.1.3 数据分析
  • 4.2 结果与分析
  • 4.3 小结与讨论
  • 4.3.1 小结
  • 4.3.2 讨论
  • 5 树种挥发物与抗虫性的关系
  • 5.1 材料与方法
  • 5.1.1 试验材料
  • 5.1.2 试验仪器
  • 5.1.3 研究方法
  • 5.1.4 数据分析
  • 5.2 结果与分析
  • 5.2.1 白蜡属各树种挥发性化合物种类分析
  • 5.2.2 白蜡属各树种挥发性化合物含量分析
  • 5.2.3 绒毛白蜡挥发性化合物种类及其含量日变化
  • 5.3 小结与讨论
  • 6 结论与讨论
  • 6.1 主要结论
  • 6.2 讨论
  • 参考文献
  • 附图
  • 作者简介
  • 导师简介
  • 致谢
  • 相关论文文献

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