木麻黄Caruarinaceae是我国东南沿海前沿最重要的防风林树种,现有木麻黄Zasuainaspp.基于林造于上世纪50年代,部分已进入自然衰退期,亟待更新。且由于栽植面积大、纯林种植、种质资源良莠不齐、经营管理较为粗放等原因,病虫害较为严重,尤其是蛀干害虫星天牛Anoplophora chinensis (Forster);因此,使得抗星天牛品系筛选和抗性机理研究变得十分迫切。为了筛选优良的抗性木麻黄品系,给沿海防护林更新造林提供选择,本研究对惠安赤湖国有林场种质资源库保存的48个木麻黄品系进行了针对抗星天牛能力的筛选工作,并对木麻黄抗性机理进行了初步研究,现将研究结果摘要如下：1木麻黄抗性品系筛选研究48个木麻黄品系的抗逆性和生长特性均存在差异。于2011年7月份,对林间各木麻黄品系的平均胸径和保存率进行调查发现,平均胸径和保存率在48个品系中变异均较大,胸径4.00cm～8.00cm,大致呈驼峰状分布；保存率在30.0%～100.0%之间,大致呈现偏态分布。2010～2012年在惠安赤湖国有防护林场对林间各品系木麻黄受星天牛为害情况进行连年逐月调查的结果显示,不同品系木麻黄受星天牛为害程度存在差异,但随时间变化呈现相似的规律性。木麻黄的星天牛为害率呈现周期性变化,变化周期大约为1年,星天牛从当年6月份到次年6月份大致为一个世代。由于星天牛卵的大量孵化,平均有虫株率和平均虫口密度均在8月份最高；而后由于低龄幼虫大量死亡而急剧减小,并在10月份趋于稳定；10月～次年3月有虫株率和平均虫口密度较为稳定；4,5月份由于星天牛老熟幼虫先后进入蛹期均使其又进一步减小。6月份～8月又开始另一个循环周期。8月份～10月份平均有虫株率和平均虫口密度减小程度存在不同品系中存在明显差异。10月份有虫株率和平均虫口密度在各品系木麻黄中存在巨大分化。根据平均胸径、保存率、幼虫为害率、羽化率对48个木麻黄品系进行系统聚类分析,可将其分为差异较大的3个层级,即,第一层综合指标评价优良,第二层综合指标评价较优,第三层综合指标评价一般。第一层共17个品系,包括东山2、惠28、抗风、湛江2、惠37、抗8、广东601、广东A14、南山7、龙7-18、南山8、广东A1-3、惠19、惠95、惠13、惠76、惠83。第二层也是17个品系,包括广东503、平潭2、湛江1、湛江、广东701-2、惠2、惠86、广东701-3、惠1、惠45、惠77、广东A8-2、抗2、抗3、惠59、抗1、湛江3。第三层共14个品系,包括东山9201、广东A13、惠12、惠18、龙4、广东501、广东A1、莆田20、惠88、广东杂交、惠98、惠78、惠65、惠58。其中,第一层品系应作为抗性木麻黄选育的目标,尤其抗虫能力极为突出的惠83、惠76和惠3,3个品系。48个木麻黄品系均具有较强的抗风能力。对于像泉州这样有星天牛为害历史的地区,在选育更新造林品系时应侧重抗星天牛能力,抗木毒蛾Lymantria xylina Swinhoe能力则应为辅助条件,比如惠83、惠76、龙7-18；而对于像莆田等有木毒蛾成灾历史的地区则应以抗木毒蛾能力为主,以抗星天牛能力为辅选育木麻黄品系,如惠83、惠76、湛江3、广东A8-2等。2星天牛在不同品系木麻黄上完成生活史情况星天牛的不同虫态对木麻黄的防御行为敏感度不同,有些虫态甚至完全不敏感。成虫取食选择试验结果表明,星天牛成虫补充营养存在选择性,如第一层品系惠76的相对取食频数和取食面积分别为0.056和3.24cm2,第二层品系广东A8-2分别为0.185和67.19cm2。星天牛成虫的相对取食频数和取食面积在不同品系上呈现的规律性较为一致,即第一层品系对星天牛成虫存在一定的拒食和忌避作用,导致其在有其他补充营养材料的情况下倾向于不选择和不取食这些品系。此外,研究表明星天牛成虫的飞翔范围大约为8～10m,因此取食选择还能在一定程度上影响产卵范围。星天牛雌成虫产卵选择研究结果表明,星天牛雌成虫在光滑、中等粗超程度、粗超3种树皮类型木麻黄木段上的产卵数与刻槽数比率呈现随粗糙程度增大逐渐升高的状态,说明树皮粗糙程度确实能在一定程度上影响影响星天牛雌成虫跗节在其上抓握的牢固性,提高其产卵的成功率。星天牛卵孵化率试验研究结果表明,星天牛卵孵化率在不同层级的木麻黄品系中的规律不明显。不同品系木麻黄韧皮部含水率与木质部的含水率均存在一定程度上的差异,但不影响星天牛卵的孵化率。星天牛低龄幼虫死亡率研究结果表明,抗虫能力越高的木麻黄品系,其上星天牛8～10月份低龄幼虫死亡率越高；抗虫能力越低的木麻黄品系,其上星天牛低龄幼虫死亡率越低。如抗性能力优良的第一层品系惠13的有虫株减退率和虫口减退率分别为虫死亡率为95.58%和97.35%,抗性能力一般的第三层品系惠58分别为20.04%和23.92%。由此可得出,致使寄生在其上的星天牛低龄幼虫死亡是木麻黄抗星天牛能力的一个很重要的方面。星天牛羽化率实验结果表明,层级越高、抗虫能力越高的木麻黄品系,其上星天牛羽化率越低。星天牛在惠83、惠76、惠13、广东A8-2、惠1、平潭2、莆田20、惠88和惠58上的羽化率分别为0、0、0、6.55%、15.00%、4.38%、18.52%、37.21%、81.42%。综合以上各个研究结果可知,木麻黄对星天牛的抗性作用主要表现在：成虫补充营养选择、雌成虫对树皮类型的产卵选择、低龄幼虫致死率、羽化率,4个方面上。3不同品系木麻黄内含物含量差异及其抗性作用机理从聚类结果图中得出,惠83、惠76、惠13和莆田20、惠88、惠58的星天牛为害率分别处于两个极端,是极好的对比材料。另外,广东A8-2、惠1和平潭2是第二层中栽植面积较大的品系。因此,该9个品系是木麻黄抗星天牛机理研究非常样品。即,惠83、惠76、惠13作为抗虫品系代表,广东A8-2、惠1、平潭2作为中等抗虫品系代表,莆田20、惠58和惠88作为感虫品系代表。不同品系木麻黄树干树皮粗糙程度比较结果显示：麻黄树皮形态在品系间变异较大,各品系树皮表面皮孔密度、皮沟深浅等均存在巨大差异。9个木麻黄粗略定级为：惠83Ⅰ级、惠76Ⅰ级、惠13Ⅲ级、广东A8-2Ⅲ级、惠1Ⅱ级、平潭2Ⅰ级、田20Ⅲ级、惠58Ⅱ级、惠88Ⅲ级。整体上看抗虫等级越高的木麻黄品系树皮越光滑,抗虫等级越低的品系树皮越粗糙。同时,产卵试验结果显示,树皮光滑的木麻黄木段上卵槽比相对较小,树皮粗糙的木麻黄木段上卵槽比较大。通过光滑树皮减低受害可视为木麻黄对星天牛的形态抗性。不同品系木麻黄健康植株内含物含量差异比较结果显示：总体上抗虫等级越高的木麻黄韧皮部和木质部,总酚、单宁和黄酮3种次生内含物的含量越高,蛋白质、可溶性糖、多糖含量越低。木麻黄对天牛为害的应激反应研究结果显示：木麻黄受害星天牛危害后,总酚、单宁、黄酮、蛋白质、可溶性糖和多糖,6种内含物含量出现一定程度上的变化,木质部内含物含量的变化规律与韧皮部不同,但在同一个部位,各品系间变化规律一致。结合木质部、韧皮部试验结果可知,内含物变化首先是单宁、总酚、黄酮含量降低；之后可溶性糖含量升高；接着可溶性糖含量降低,总酚、黄酮、多糖含量升高；最后总酚、黄酮降低,单宁含量升高。内含物与低龄幼虫致死率关系的研究结果显示：木麻黄有虫株减退率和星天牛虫口减退率与木质部的总酚、单宁、黄酮含量呈现较强的正相关；与木麻黄树干韧皮部的可溶性糖、总酚、单宁含量也呈现较强的正相关。总体上,木麻黄有虫株减退率和星天牛虫口减退率与木质部和韧皮部的次生物质含量呈现较大的关联度较大,与营养物质量呈现较大的关联度较小。如,有虫株减退率与总酚、单宁、黄酮、蛋白质、可溶性糖、多糖的关联系数分别为0.67393、0.55128、0.47271、0.31318、0.25286、0.27846。而木麻黄抗虫等级与却营养物质蛋白质、可溶性糖、多糖含量关联度较大,与次生内含物总酚、单宁、黄酮含量关联度较小。木麻黄内含物与星天牛羽化率关系的研究结果显示：木麻黄抗虫等级和羽化率均与木麻黄木质部营养物质蛋白质、可溶性糖、多糖含量关联度较大,与次生内含物总酚、单宁、黄酮含量关联度较小。综合来说木麻黄对星天牛的抗性主要表现在形态抗性和化学抗性两个方面,形态抗性主要通过表皮的光滑化；化学抗性主要通过次生内含物的增加(致使星天牛低龄幼虫死亡),和营养内含物的降低(致使星天牛不能顺利完成生活史)来实现。