林木抗病育种

以提高林木对病原侵袭抵抗能力的育种。真菌、细菌、病毒、类菌质体、线虫等生物因素，以及环境污染等非生物因素，都能引起树木病害，但林木抗病育种主要是指提高由真菌引起的病害的抵抗能力。

历史与现状

开展林木抗病育种大约已有半个多世纪。从1924年起美国大规模开展板栗抗枯萎病的杂交育种。1926年荷兰从事榆树枯萎病抗病研究。1950年美国爱达荷州开始山白松抗疱锈病育种；1951年美国东南部地区对火炬松、湿地松抗梭形锈病的育种也已开始。1964年在美国宾夕法尼亚州举行了**次林木抗性育种国际讨论会。1967年世界林联下设了抗病育种小组，其中包括松树疱锈病、榆树枯萎病、杨树病害、松树曲枝病和梭形锈病等课题组。1969年在美国爱达荷州举行了第二次国际讨论会。1980年在荷兰举行了第三次讨论会。这些学术活动推动了抗病育种工作。据不完全统计，到80年代初主要研究的树种和病原有：湿地松、火炬松、西部白松—梭锈病；五针松、西部白松—疱锈病；日本落叶松—枯梢病、早期落叶病、落叶松杨锈病；榆树—荷兰病；杨树—锈病、褐斑病、腐烂病、黑星病；板栗—栗疫病等。

树木抗病育种研究工作已在生产中初见成效。如美国由南方松抗梭形锈病种子园生产种子长成的林分，感病率较对照低10～28%，经济效益提高35%。到80年代初，美国南方每年用抗病树苗造林的面积在4万公顷以上。欧洲各国大量培育抗病的杨树和榆树品种。杨树抗黑星病、褐斑病品种，榆树抗枯萎病品种已育成，其中有些已投入生产。中国自1972年开展了木麻黄抗青枯病的选择工作，对青枯病的病原生理生化、小种分化和寄主抗性作了初步研究。

树木抗病性机理

种间、种源间及个体间对同一种病原物的感染程度，往往存在着差异。凡易受某种病原物感染的称为感病性；不易感染的，称为抗病性；不受感染的，称为免疫性。树木的抗病性取决于寄主、病原物和环境三个因素的综合影响。根据寄主和病原物的相互关系，林木抗病性可分为垂直抗病性和水平抗病性。垂直抗病性是寄主对某些生理小种能够高度抵抗，但对另一些小种却不能抵抗。水平抗病性则是对各种小种的反应相仿，而没有特别明显的不同反应。一般认为，垂直抗病性是由一个或少数几个主要基因所控制，而水平抗性则是由多数次要基因综合作用的结果。在林木抗性育种中一般强调水平抗病性育种。

林木对真菌病害的抗性生理，可分为抗拒病原侵入、侵入后被抑制生长和被破坏以及耐病性四类。林木形态解剖结构特性，如角质层和木栓层的厚薄，气孔的数量和大小，蜡质覆盖物的有无，都与病原物的侵入有关，这是影响病原物侵入的机械因素。林木的营养状况、组织含水量、酸碱度、细胞渗透压，以及林木内含化学成分如单萜、酚等，也都与病原物的扩散或抑制有关。寄主被病原物侵入会有多种反应，如组织的坏死、变色或某些大分子化合物含量的改变等，这种改变都可视为保卫反应。潜在感病的树木，有时因栽培地点、时间和条件等原因，可能避开病原物侵袭而表现出实际并不存在的抗病特性。在抗病育种中对此应有所了解。

抗病育种的途径和方法

①选择抗病树种：不同树种对同一病原的感染程度不同。如欧亚起源的松树比美国和墨西哥的松树抗病；短叶松比火炬松抗梭形锈病。②选择抗病的种源：如火炬松密西西比河以西的种源比其他种源抗梭形锈病；花旗松南方种源对落针病菌病原*敏感。③在重病区按表型选择抗病单株：由于单株的抗病性配合力的差异，所以一般将按表型进行的单株选择与子代测定相配合，从中挑选抗病的亲本或家系，建立抗病性种子园。④杂交育种：如短叶松×火炬松，可导入短叶松的抗梭形病的基因，再通过选择和回交可维持杂种具有火炬松的干形好、生长快的优良性状。选择和杂交得到的材料，都要经过人工或自然接种和鉴定过程，才能*后筛选出真正抗病的材料。选择出来的材料，如需种子繁殖的，常用以建立种子园；如能无性繁殖的，通过采穗圃繁殖推广。

存在问题和展望

①在自然群体中选择抗病材料，特别是抗锈病和抗肿瘤病虽然是成功的，但由于对树木抗病的机理了解还不深，这不仅已影响了当前抗病育种的进展，更妨碍了多世代抗病育种的开展。②抗病育种工作的成功，取决于正确处理寄主—病原—环境三个因素错综复杂的相互关系。寄主存在变异已如上述。由于病原常适应寄主改变而变异，已发现从不同寄主上采集的某种栅锈菌、梭锈菌进行接种，病原致病力有明显差别。如新培育成功的抗锈病杨树新品种，在大量投入生产之前，就遭到新的病害侵袭，这很可能与病原发生了新的变异有关。这就是抗病育种比产量和品质育种复杂的原因所在。③研究并改进病原菌的分离、培养、收集、接种和鉴定技术，确立实验室表现和田间表现的相关性，是加速和提高抗病育种的进程和效率的重要措施。