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飞机草入侵机制研究取得进展

发布时间:2020-05-09
作者:郑玉龙
飞机草(Chromolaena odorata)原产于中、南美洲,现已成为大部分热带及亚热带地区的恶性入侵杂草。飞机草的入侵严重威胁着入侵生境内本地植物的生长、生物多样性和生态安全(图1)。由于其对农、林、牧业等的巨大危害,飞机草的入侵问题已引起了社会各界的广泛关注。揭示飞机草的入侵机制,对于降低或消除其危害,具有十分重要的现实意义和科学价值。
中国科学院西双版纳热带植物园生物入侵研究组与沈阳农业大学、图宾根大学等机构的科研人员合作,利用来自原产地和入侵地不同的飞机草种群,在同质种植园内比较了不同来源的飞机草种群表型差异及其对不同水分处理的响应,结合祖先-后代比较、表型-遗传分化(Qst-Fst)比较等方法,探讨奠基者效应、引入后进化、表型可塑性等机制在飞机草适应入侵地不同水分状况中的作用。研究发现,飞机草入侵种群与原产种群在多个性状上差异显著(图2)。奠基者效应和引入后进化可能是入侵种群与原产种群表型差异的主要原因。飞机草入侵种群间表现出很强的表型分化。通过对入侵种群与原产种群各采集地水分、温度等因子相关关系差异比较,认为引入后进化是飞机草适应其入侵地不同水分、温度状况的重要原因。飞机草入侵种群与原产种群对不同水分处理的可塑性响应较高,但不同产地种群对水分可塑性响应没有明显差异。我们的研究表明,奠基者效应、引入后进化、表型可塑性等机制可能共同作用,促进外来植物飞机草的入侵成功。
相关研究结果以“Founder effects, post-introduction evolution and phenotypic plasticity contribute to invasion success of a genetically impoverished invader”发表在生态学期刊Oecologia上。
图1. 飞机草在云南地区危害情况
图2. 飞机草入侵种群(三角形)与原产种群(圆形)在多个性状上差异显著
 
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