摘 要

杨栅锈菌是引起杨树锈病的主要原因，虽然该病害的抗病研究已经取得了较大进展，但目前还没有选育出优良的杨树抗锈病品种，因此采用新的方法研究杨树叶片的抗锈病能力对选育杨树抗锈病品种起到非常重要的作用。本试验采用叶盘法，取直径16mm的生理年龄相近的叶盘圆片，背面朝上放在浸有1.5mL无菌水滤纸片上，滤纸放在大小对应无菌培养皿中，用喷雾瓶装上配制好的孢子悬浮液，对叶盘进行接种，接种完成后盖上培养皿盖子，用封口膜封口，放在光照培养室20℃全光照培养。从接种后第6d开始，对叶盘的发病情况进行观察记录。将抗性植株的变化结果绘制成曲线，用线性模拟曲线模拟18d以后的变化，发现接种后第25d的抗性植株数目与田间调查结果一致。因此，叶盘法可作为一种杨树田间抗锈病的筛选方法。

关键词：杨树，叶锈病，叶盘法

The relationship between the onset time and the rust resistance in poplar using leaf disk inoculation

ABSTRACT

Melampsora (Melampsora sp) is the main cause of poplar (Populus L.) rust. There is little progress in the breeding of rust-resistant variey although much effort has been made in disease resistance. New methods are required in the selection and breeding of rust-resistant species. In this paper, leaf disc was used. Leaf discs with diameter of 16mm and with similar physiological age were placed back up on filter paper soaked with 1.5ml aquae sterilisata. The filter paper was placed in sterile petri dish of proper size. Inoculation was done by spore suspension. The petri dish was covered with lid and sheeting, and was placed in the light culture room of 20℃ after the inoculation. Observation and record were made after the 6^th day.. A graph was made from the data, and a curve of the changes after 18 days was simulated. We found that the number of rust-resistant plants on the 25th day after inoculation was consistent with results of field investigation. Therefore, leaf disc can be used as a good method for the breeding of rust-resistant poplar.

Key words: Poplar; Leaf rust; Leaf disc method

目 录

1 文献综述 1

1.1 杨树 1

1.2 杨树叶锈病 1

1.2.1 杨树叶锈病的分布与危害 1

1.2.2 病原菌的概述 2

1.2.3 生理小种分化 2

1.2.4 杨树叶锈病的侵染过程 3

1.2.5 锈病侵染分子机制 3

1.2.6 杨树的抗锈病性评价 4

1.3 杨树叶锈病的防治现状 4

1.3.1 化学防治 4

1.3.2 生物防治 4

1.3.3 选育抗性品种 4

1.3.4 林业技术防治 4

1.4 论文研究的目的及意义 5

2 材料与方法 6

2.1 试验地概况 6

2.2 试验材料 6

2.3 试验器材 6

2.4 试验方法 6

2.4.1 田间调查 6

2.4.2 叶盘法 7

2.5 数据处理方法 9

3 结果与分析 9

3.1 叶盘法接种发病时间 10

3.2 叶盘法接种与田间调查抗性比较 11

3.3 叶盘法接种后最佳观察时间预测 12

4 结论与讨论 13

致 谢 15

参考文献 16

1 文献综述

1.1 杨树

杨树是世界三大速生造林树种之一，它是杨柳科（Salicaceae）杨属（Populus L.）树种的统称，杨属分类系统又分为五大派，分别为：白杨派（Leuce）、青杨派（Tacamahaca）、黑杨派（Aigeiros）、胡杨派（Turanga）和大叶杨派（Leucoides）。因杨树具有生长快、适应性强、品种多样等特征^[1-2]，而今已经成为我国解决木料供给的一个重要树种，被广泛地用于集约栽培^[3]。近些年来，随着科学技术的发展与经济的改善，人们对于杨树的开发利用也不再仅仅局限于其木料的加工和利用，杨树越来越多的价值也因此被逐渐开发出来^[4]。在环保方面，杨树被充分地用于减少水土流失、防止土地荒漠化等方面，已成为一种生态资源；在生产方面，杨树是合成胶合板、纤维板等的上乘材料；此外，杨树也被公认为是一种非常有开发远景的生物新能源，杨树芽可用于提取防腐剂、从杨树皮中提取的一些有机物可用于治疗心脑血管疾病、提取的醇类物质可用作化妆品基剂来减少色素堆积等；在科学研究价值方面，杨树上多样的微生物类群，如果得到合理的开发和利用，杨树整体价值便会大大提高。因此，作为一种理想的造林速生资源树种，杨树仍存在很大的开发空间。

1.2 杨树叶锈病

1.2.1 杨树叶锈病的分布与危害

杨树叶锈病普遍分布于欧、亚、美、非及大洋洲等地的天然林和人工林^[5-7]，在我国主要分布于东北、华北、西北和西南等区域^[8]。杨树叶锈病的主要为害部位就是杨树的叶片，同时也可能在嫩芽或嫩枝上发生^[9]。通常在3月末4月初即春天杨树展叶的时候，越冬夏孢子堆就会借助气流传播，这时经常能在树上观察到许多桔黄色粉堆状物体，这就是病菌的夏孢子堆，严重时夏孢子堆还可以连结成大块，破裂后释放出的黄色粉状的夏孢子会充斥整个叶片正面或叶背面，影响叶片的光合作用。这时夏孢子借气流传播，再侵染新叶，叶背受到病菌侵染的部位常常呈隆起状态，往往变成杨树锈病的典型辨别特征^[10]；5-6月份病害开始以幼生杨树林为发病中心大面积盛行，这便是我们所说的病害的再侵染阶段^[11]，通常最快经过3周左右时间，严重受侵染的幼芽、幼叶以及幼茎就开始枯萎乃至脱落^[12]；7-9月步入第二次发病盛期，高温、高湿的环境利于发病，这时病害通常由下部叶片开始，逐渐向上发展，特别是在林子边缘处发病程度严重增长；9月上旬~10月上旬是发病高峰，特别是9月份发病危害最严重；随着时令的交替变化，锈孢子也会步入不一样的状况，11月初锈孢子进入休眠状态，病叶逐渐脱落，病害逐步削弱^[13]。

1.2.2 病原菌的概述

研究显示，寄生在杨属树种上的病原菌最少100种，杨树病害的发生具有种类多、发生普遍、危害严重等特征，是以杨树已经成为林木成分中病害种类最多、发病率较髙的植物之一^[11]。其中由栅锈菌属（Melampsora）真菌导致的杨树叶锈病已然成为严重危害杨树生长的一种世界性病害，其分布最为广泛，遍及世界各地杨树栽培地区，特别在中国危害严重^[12]。

栅锈菌属自 Castagne 于1843年根据大戟属上的锈菌创立以来，至今已报道100余种^[14]。我国有关栅锈菌的记录最早是王云章的 Uredinalea of Shensi^[15]，之后戴芳澜在《中国真菌总汇》中收录栅锈菌属30个种^[16]，尚衍重写到全世界杨树上的栅锈菌共12种^[17]，之后尚衍重和 Bagy anaragana 又各自报道一新种共有14种，然而，这些种并不能完全区分开来，因此不同杨树种上的栅锈菌的分类仍不明确。袁毅写到我国的杨树栅锈菌有7种^[11],分别为 M. Larici-populina Kleb、M. Allii-populina Kleb、M. Abietis-canadensis (Farl) Ludw、M．pruinosae Tranz、M．occidentalis Jack、M．laricis Hart、M．magnusiana Wagn。随着分子生物学的发展及不同学者的不同的划分观念，该菌的分类可能还会有变更。

1.2.3 生理小种分化

Van Vloten 初次报道了落叶松-杨栅锈菌生理分化现象^[18]，认为存在3个生理小种。比利时、法国和荷兰等西欧国度有2个不同的生理小种，并首度将其定名为E₁、E₂；随后，又发现了新小种E₃以及E₄，迄今为止，在北美和欧洲共有5个生理小种。近几年，越来越多的研究致力于弄清楚这些生理小种的致病机制和规律。