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研究揭示松材线虫迁移方式与抗性马尾松防御方式

2023.11.02

近日，中国林业科学研究院亚热带林业研究所（以下简称中国林科院亚林所）林木遗传育种与培育研究团队研究成果发表在国际期刊《森林》（Forests）和《林业科学研究》，初步揭示了松材线虫入侵马尾松后迁移途径和抗性马尾松组织结构防御方式与松脂组分响应机制。

人工接种松材线虫后，高抗和易感马尾松显示出截然不同的发病表型。中国林科院亚林所供图

马尾松是我国南方主要造林树种，当前马尾松林正遭受着松材线虫病的严重危害。目前对松材线虫入侵后不同抗性的马尾松迁移途径和组织结构防御方式尚不明确。

该团队研究发现，松材线虫通过取食细胞进行繁殖与迁移活动。其中，易感马尾松中松材线虫大量繁殖、取食组织细胞并迁移至植株全身各处，而高抗马尾松中松材线虫水平和垂直迁移受限，松材线虫难以从形成层向木质部迁移。

其次，马尾松受到松材线虫侵害后，短时间内出现蛋白质交联现象，木质化现象滞后出现，且高抗马尾松木质化现象显著多于易感马尾松。木质素的合成对马尾松组织结构防御起重要作用，蛋白质交联现象为木质素的合成提供了时间，这也是组织结构防御的重要方式。

此外，接种松材线虫后松脂组分含量在马尾松和湿地松两种砧木间无显著差异性，砧木对马尾松松材线虫抗性并无影响。α-蒎烯、β-蒎烯、长叶烯与柠檬烯低浓度下抑制松材线虫活性，与马尾松抗性有关，是马尾松萜烯类主要防御成分。

该项研究可进一步开发松材线虫病病害初期检测指标，有助于选育有效松脂组分含量高的马尾松新品种，为今后马尾松病害早期鉴定、良种选育提供理论依据，为培育马尾松抗松材线虫病新品种奠定了研究基础。

中国林科院亚林所硕士研究生李文华为第一作者，中国林科院亚林所研究员刘青华为通讯作者。研究得到浙江省重点研发计划、江西省林业局林业科技创新专项和浙江省农业新品种选育科技重大专项等资助。