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这种入侵植物为抢地盘苦练耐热本领!

点击次数:67 发布时间:2020-12-18

作为入侵我国的一种外来植物,加拿大一枝黄花原产于北美温带地区。近年来,它广泛入侵欧洲和东亚等地区,并在中国亚热带季风气候区肆虐,造成严重的生态灾害。

12月14日,记者从南京农业大学获悉,该校强胜教授团队联合美国、加拿大、德国的科研团队,对来自471个样点的2062份加拿大一枝黄花材料进行细胞地理学分析后,首次揭示入侵我国泛滥生长的加拿大一枝黄花之所以能够从温带向赤道扩张,是由于耐热性增强所导致的。这一成果近日由《生态学专论》在线发表。加拿大一枝黄花在原产地北美(a)和入侵地中国(b)的发生状况对比,受访者供图。

 

强胜团队研究发现,目前入侵我国且猖獗的加拿大一枝黄花全部是多倍体(细胞中含有3组或3组以上染色体的个体)。“如果环境温度超过植物生长的适宜温度,温度胁迫会使植物细胞产生大量活性氧,进而对细胞大分子及细胞结构造成伤害,继而抑制植物生长甚至导致植物死亡。”强胜告诉科技日报记者,研究团队利用原产地和入侵地二、四、六倍体6种地理细胞型样本,分别在美国佐治亚和中国南京的同质园试验,最终发现一枝黄花多倍体的耐热“招数”——多倍体通过抗氧化酶高效清除活性氧,而二倍体则更多地依赖产生抗氧化剂应对热胁迫。

强胜说,在夏季高温气候条件下,加拿大一枝黄花二倍体会由于热胁迫导致胚胎败育,“花而不实”。但多倍体则可以耐受高温,使胚胎正常发育产生可育的种子,还能主动将花期调整到温度适宜的秋季,通过高温避让机制,在更适宜的气候条件下产生巨量的种子,随风飘移,迅速扩散蔓延。

研究团队深入研究发现,20℃—24℃等温线是一枝黄花二倍体和多倍体的入侵范围分化带,适合加拿大一枝黄花多倍体生长的范围,将随变暖持续扩张。

此外,该研究还为我国加强外来入侵植物加拿大一枝黄花管理提供了坚实的理论基础。强胜建议,人工种植的加拿大一枝黄花通称“黄莺花”的鲜切花是二倍体,花农选择二倍体种植的原因是开花早,鉴于它目前不会在24℃等温线以南地区导致入侵,可以被允许种植。但是,在20℃等温线以北的东北、华北北部、西北、西南以及其他有相似气候的地区种植具有逃逸风险,应被严格禁止。

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