抗光肩星天牛优良黑杨无性系选择及抗虫机制的研究

本文通过室内养虫试验和野外网室接虫试验，得出了6种供试杨树对光 肩星天牛的抗性序列为：毛白杨、冀秦1号杨、冀秦2号杨、山海关杨、Ⅰ—214 杨和加杨。另外，将抗虫性与生长表现及材质性能相结合，多因素综合评判， 选出了冀秦1号杨和冀秦2号杨两个具有较高推广价值的抗虫速生新品种， 它们无论在抗虫性，还是生长及材质方面均达到或超过了对照无性系。在此 基础上，进行了不同杨树的形态特征及组织结构、含水量、营养物质的种类 及含量和化学次生代谢物质的组成及含量测定，并与天牛为害程度相结合， 对杨树抗天牛机制进行了探讨，为早期选育抗天牛的优良杨树品种提供了科 学依据，结果如下： 1）树木形态特征和组织结构的差异是造成其抗天牛能力差异的基础， 树木抗虫性与树皮厚度、粗糙度、紧密度及皮孔大小有关，而与树皮颜色、 皮孔颜色和形状无关；木质部基本容积重、纤维素、木质素及灰分含量越高， 其抗虫性越强。嫩枝的导管数量、射线宽度、木化细胞半径和石细胞壁厚与 天牛的危害程度之间关系密切，其中，嫩枝的导管数量和射线宽度是有利于 天牛危害的特征量，而后两者则是对天牛产生抗性的特征量。 2）杨树的抗虫性与无机化学成分含量之间无规律可循，各种杨树树皮 及木质部的无机元素含量与其抗虫或感虫程度无关。 3）树木体内的含水量虽然与天牛的为害程度有关，但因树木的部位不 同而异，木质部的含水量基本上与抗虫性呈负相关，而韧皮部的含水量并不 是天牛危害的关键因素。可溶性总糖在抗虫或感虫杨树中的含量无规律性变 化，但还原糖绝对含量及还原糖与可溶性糖的比值均呈现抗性无性系较感虫 无性系低的趋势。不同种类的氨基酸含量的变化规律不相同，但总的变化趋 势与天牛危害程度基本吻合，即氨基酸含量越高，其受害状况越严重。光肩 星天牛为害与木质部天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰氨、丝氨酸、谷氨酰氢、丙 氨酸、精氨酸、赖氨酸、缬氨酸含量有一定关系，加杨含上述氨基酸明显高 于山海关杨及冀秦1号杨，为高感无性系。 4）韧皮部中的单宁含量与天牛危害程度无明显的相关性，而不同杨树 间木质部单宁含量差异显著，并且与天牛为害状况有关，即随着单宁含量增 高，平均产卵数和幼虫孵化的数量逐渐下降，即抗虫性逐渐增强。天牛的危 害程度与酚及酚酸的变化有关，含量越高，对天牛的抗性越强，但在不同酚 酸间的变化呈现多样化的特点。其中，肉桂酸和香豆酸只在免疫树种毛白杨 中检测出，对羟基苯甲酸和水杨酸与天牛的危害程度关系不明显；苯酚、阿 魏酸、邻苯二酚、丁香酸、绿原酸和水杨戌的含量与天牛幼虫的孵化率间呈 负相关，即以上酚类含量越高，对天牛的抗性越强。 5）树木抗虫性不是单因素的，而是形态学、解剖学及生理生化冈于和 谐作用下对入侵昆虫产生的物理和化学影响能力。本文通过对不同杨树对光 肩星天牛的抗性差异与各抗虫因子之间关系，并结合前人研究结果，认为影 响树木抗虫性的各因素中，次生代谢物质的含量及变化与抗虫性的关系更为 密切，即光肩星天牛对次生代谢物质的反应更为敏感。