导　　师： 徐建民

学科专业： I0701

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 中国林业科学研究院

摘　　要： 本研究对我国广东省桉树受枝瘿姬小蜂危害现状进行调查，并对尾叶桉60个无性系受桉树枝瘿姬小蜂危害进行调查，同时收集国内主要桉树树种和大面积种植的桉树品系24个，拟从桉树品系在受枝瘿姬小蜂危害前后营养物质代谢、次生代谢产物以及防御酶等方面含量的变化、以及对不同抗性类型基因或基因组表达差异方面进行研究，对桉树抗枝瘿姬小蜂的机理进行探索，为今后选育更加优良高抗的桉树品种，同时为今后通过基因工程培育优良品种提供科学依据，对桉树资源的开发利用具有重要的意义，最终获得以下结论：（1）桉树枝瘿姬小蜂在广东省危害最严重的地方主要集中在湛江地区和茂名地区，在阳江地区和江门地区危害较轻，粤北地区桉树枝瘿姬小蜂危害呈零星分布。主要危害树种为巨细桉、窿缘桉以及巨桉。在苗圃，桉树枝瘿姬小蜂危害大部分桉树幼苗。危害症状：新梢和顶芽生长明显受到抑制，节间变短，苗木呈丛生状，在林地，主要危害一年生以下幼林，小蜂危害导致新梢不能正常生长，节间变小，基本不能成林，严重时可造成部分植株枯死，林木产量严重下降；（2）通过60个尾叶桉无性系对枝瘿姬小蜂抗性的研究，尾叶桉无性系虫害等级重复力较高，表明尾叶桉无性系对桉树枝瘿姬小蜂的的抗性是受基因控制的，且该基因型能够在试验地区内不同重复的环境下稳定表达，可以通过选择获得高抗的优良品系。结合60个尾叶桉无性系5年生和7年生时生长性状数据，通过逐步独立淘汰法对抗虫和速生的尾叶桉无性系进行筛选，最终获得了6个高抗且优质、速生优良无性系；（3）模拟24个参试桉树品系在自然环境下遭受桉树枝瘿姬小蜂危害过程，根据其受桉树枝瘿姬小蜂危害程度进行抗性鉴定，结果表明：参试的24个品系中，高抗品系10个（尾叶桉品系A107、T121和D48，细叶桉品系Et16，以及窿缘桉、邓恩桉、柠檬桉、大花序桉、M1、GL9）、中抗品系12个（细叶桉品系Et12、Et09和巨桉品系KX8、KX3、KX12，以及雷11、DH1961、LH1、雷9、DH42-6、DH32-26和DH32-29）和高感品系2个（窿缘桉和DH201-2）；（4）对24个桉树品系在桉树枝瘿姬小蜂危害前后营养物质的变化研究结果表明：三种抗性类型的桉树品系，随着桉树枝瘿姬小蜂危害加剧，桉树不同品系的可溶性蛋白含量都出现了一定程度的上升，高感品系的可溶性蛋白含量的增长显著，而高抗和中抗品系可溶性蛋白含量的增长未达到显著差异；不同桉树品系的可溶性糖含量在受害前差异显著，受害后桉树叶片内的可溶性糖含量则出现一定增长，尤其是高感品系，极显著高于高抗品系和中抗品系，中抗品系可溶性糖含量较之前也有显著增加，高感品系可溶性糖含量略有增加，但均未达到显著差异，说明桉树叶片内营养物质含量变化与其对枝瘿姬小蜂的抗性存在一定的相关性，可溶蛋白含量的变化与其抗性大小呈负相关，可溶性糖含量的变化与其抗性大小呈正相关；（5）对24种不同桉树品系在遭受枝瘿姬小蜂危害前后桉树叶片内防御酶活性的动态变化研究结果表明：在遭受小蜂危害后叶片内SOD、POD和PPO活性都产生了显著变化。受害前，叶片内SOD、POD和PPO活性都表现为高抗品系>中抗品系>高感品系；受害后，叶片内POD活性持续升高，高抗品系叶片内POD活性变化幅度大于高感品系；叶片内SOD活性出现先升高后下降的趋势；PPO活性升高，高抗品系、中抗品系叶片内PPO活性明显高于高感品系，而在遭受危害两个月后，叶片内PPO活性出现下降，但高于危害前活性水平；桉树遭受危害后，防御酶都表现出升高趋势，这说明防御酶对枝瘿姬小蜂的危害产生较快的应激反应，尤其是高抗品系，其叶片内防御酶活性及受害后增加幅度都远高于高感品系；（6）通过对24个桉树品系遭受桉树枝瘿姬小蜂危害前后次生物质含量的变化进行研究，结果表明桉树品系遭受枝瘿姬小蜂危害后，叶片内类黄酮含量明显上升，高感品系类黄酮含量和增长水平明显低于其他抗性类型的品系；而桉树叶片内单宁含量的动态变化规律表现为：高抗品系单宁含量明显高于高感品系，但随着进入小蜂危害期，其叶片内单宁含量出现一定程度下降，但随后叶片内的单宁含量持续上升，其原因可能是早期应激反应引起叶片内单宁消耗，随后植物产生主动抗性反应导致单宁含量的增加；（7）本研究选择了高抗品系尾叶桉A107（样品B）和高感品系DH201-2（样品A）进行转录组测序，测序结果通过De novo组装、差异表达基因筛选等技术手段筛选出971条差异表达基因，1224条特异表达基因；对差异基因序列进行BlastP分析，抗性基因功能分析最终选取了19个关联基因进行实时荧光定量检测，结果表明，19个关联基因中，除了基因G16扩增异常外，其余18个关联基因都获得了较好的特异性扩增，其中，关联基因G1、G5、G9、G10、G18和G19在B样品中的平均表达量显著高于其在样品A中的平均表达量，关联基因G3、G4和G11在A样品中的平均表达量显著高于其在样品B中的表达量；其余关联基因在2个样品种表达量差异不显著。关联基因G1、G3、G4、G5、G9、G10、G11、G18和G19可能与桉树对枝瘿姬小蜂的抗性有关，可用于下一段的基因分离、克隆和转基因研究。

关 键 词： 桉树 无性系 抗虫性 桉树枝瘿姬小蜂 基因

分 类 号： [S792.39]

领　　域： [农业科学] [农业科学]