少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus Benth)入侵东北、内蒙古地区,为当地农业生产及生态环境带来严重破坏,本研究利用分子生物学技术,通过对入侵中国北方两种表型的少花蒺藜草(直立型和匍匐型)ITS、rbc L、trn H-psb A序列进行比较分析,两种蒺藜草均于蒺藜草属C.echinatus相似度99%,我们认为是两个高度近缘种。为了分析少花蒺藜草的传播扩散途径,本研究将东北、内蒙古地区的少花蒺藜草划分成16个居群,用RAPD方法对各居群进行多样性分析。结果表明,入侵东北、内蒙古地区的少花蒺藜草有两个传播主线,即凌海—易县—彰武—通辽市左翼后旗—通辽市左翼中旗;通辽市左翼中旗—开鲁县—奈曼旗—赤峰市敖汉旗。少花蒺藜草具有强大的适应性和生殖潜力的一个原因是其独特的发芽机制:刺苞内的两粒种子在条件适宜时,一粒萌发,另一粒休眠。本研究采用等压标记相对和绝对定量(i TRAQ)来研究萌发和休眠的动态蛋白质组学分析种子发芽的分子机制。共鉴定出1984种蛋白质进行,其中161个具有表达差异,包含102上调和59下调蛋白质。这些蛋白质被分为七个功能类,核糖体蛋白质是主要的群体。i TRAQ检测结果的真实性和准确性分别为通过ELISA和q PCR证实。动态蛋白质组学分析表明,胰岛素信号通路调节核糖体合成和碳水化合物的新陈代谢,促进种子发芽。外源性胰岛素处理种子表明,胰岛素可打破休眠和促进刺苞内的2粒种子一起发芽。胰岛素是通过调节核糖体合成和碳水化合物的新陈代谢的关键分子信号来促进少花蒺藜草种子萌发。少花蒺藜草通过种子繁殖,其种子库构成和特点对其防治有较大影响。本研究系统调查了天然草原及旱作农田两生境中少花蒺藜草种子库动态,并深入研究了施肥、灌溉、刈割及替代种植对少花蒺藜草种群繁衍扩张的影响,结果表明:天然草原及旱作农田少花蒺藜草种子总储量分别达12923粒/m2和8960粒/m2,分别占各自种子库的67.72%及79.74%;天然草原生境中少花蒺藜草种子主要集中分布在土壤上表层(0~2cm),占种子总量的45.71%,旱作农田生境中,少花蒺藜草种子在土壤表层(0~2cm)、中层(2~5cm)、下层(5~10cm)中分布差异不显著(p>0.05);试验也表明,低施肥量能显著提高少花蒺藜草结实量(p<0.05),而中、高水平施肥处理少花蒺藜草结实量反而降低;随着灌溉浇水量增加,少花蒺藜草结实量显著增加(p<0.05),高水平浇水量结实量平均为2562.8粒/株;刈割能有效抑制少花蒺藜草种群种子繁殖,每周刈割1次,抑制少花蒺藜草结实率为97.69%;替代种植向日葵、菊芋可极显著抑制少花蒺藜草生长及结实量(p<0.01)。