关键词:
枣树
枣疯病
解剖性质
化学性质
关键诊断因子
摘要:
枣树(Ziziphus jujuba Mill.)是重要的经济用材两用林树种。枣疯病(Jujube witches'broom)是由植原体(Canidatus Phytoplasma ziziphi)侵染引发的系统性、传染性病害,其分布广、危害大,素有“枣树癌症”之称。枣树患枣疯病后会出现疯枝丛叶、小果无果等病状,给枣产业发展带来巨大经济损失。然而植原体在树体内潜伏期长,且无病状带菌病树具有极强传染性,枣树一旦出现枝叶丛生等病状,数年后将全株死亡。因此,本研究运用木材解剖学原理,以不同患病程度的枣树为研究对象,重点就其生长轮、木射线、导管等解剖学特征进行定性及定量比较分析,同时辅以木材化学手段,分析其主要木材化学成分含量、抽提物含量及成分变化等,以期探明患病植株从正常阶段至发病(出现枣疯病病状)阶段木材解剖因子及木材化学成分显著或特征性变化,筛选枣疯病早诊关键因子,为实现枣疯病早期诊断及解决生产难题实现枣疯病高效防治提供理论依据。本文的主要结论如下:(1)两组患枣疯病枣树的生长轮宽度径向变化趋势一致,但不同植株、不同部位与发病症状出现时间之间的规律性不强,因此,根据生长轮宽度判断患病枣树病情,具有一定局限性。(2)植株未出现病状前,多列射线、连续木射线占比径向变异呈规律性,与植原体扩散路径一致,说明植株未出现病状前植原体已侵染。木射线类型及其占比可以作为表征植原体侵染植株的关键木材解剖学因子。植株生长早期,木射线均为单列,与正常枣树木射线类型一致,但靠近树皮的发病部位,出现多列射线、连续木射线,而未出现病状的侧枝也存在以上现象。(3)导管长度、导管宽度、导管弦向直径、导管腔径均从髓心向外均呈增加趋势且差异显著;导管双壁厚从髓心向外呈减小趋势且差异显著,但导管形态对枣疯病早诊具有一定局限性。(4)两组植株主干受病害影响较侧枝严重,输导组织受病害影响较机械组织明显。其中,导管比量和射线比量显著增加,输导能力增强,且木射线表现得更为明显,尤其射线宽度与正常植株表现出显著不同,且这种差异早于植株外部形态学特征(丛枝、小叶疯长等)出现变化的时间,可以作为枣树感染植原体并可能发病的关键木材解剖学依据。(5)两组植株木材主要化学成分含量,从髓心向外,出现枣疯病状后,α-纤维素含量降低,半纤维素和木质素含量增加。苯醇抽提物含量,从髓心向外,出现枣疯病状后,抽提物含量增加。以上现象与薄壁细胞增加成正比,与组织比量变化结果一致。(6)对两组植株抽提液进行GC-MS分析,在枣树患病初期,很难从外观上看出树体病状,借助GC-MS可以分析出不同光谱特征参数,初步分析患病枣树各部位的病状情况。相关系数较小,则差异性大,患病程度较重;相关系数大,差异较小,患病程度较轻。对正常边材与发病边材抽提液成分进一步分析,正常边材与发病边材抽提物主要成分为烃类、酚类等物质。其中,除了a组二级分枝外,发病边材的酚类化合物含量均高于正边材部分。(7)根据FTIR图谱的相关性分析,正常边材与发病边材的主干差异性大于侧枝。FTIR图谱的相关系数均在0.990以上,二者图谱相似度高,但化学结构及含量存在差异。其中,与正常边材相比,发病边材的半纤维素、木质素、酚类化合物对应吸收峰值增强,说明发病边材半纤维素、木质素、酚类化合物含量增加,与木材化学成分定量分析结果一致,木材化学性质变化可为验证关键木材解剖因子变化提供依据。