本研究首次探讨了升高CO2浓度诱导薇甘菊化感作用的分子机理，揭示了升高CO2浓度诱导外来入侵植物通过增强化感作用而加剧入侵的分子机制，为有效的控制有害植物入侵提供参考依据。 大气CO2浓度升高是全球变化的重要方面。据联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC)预测到21世纪末，大气中CO2的浓度将会由目前的350ppm达到700ppm左右。薇甘菊（Mikania micrantha H.B.K)是入侵我国华南地区的主要外来有害植物之一。目前从化感作用角度提出的"新奇武器"假说为外来入侵植物提出了一种新的理论基础。CO2浓度的升高会使植物同化物在体内的含量和分配发生变化，影响植物次生代谢物质的形成和分泌以及植物的化感作用。目前有关升高CO2浓度诱导入侵植物化感作用分子机制的研究尚未见报道。 本研究主要研究结果如下： 1.通过构建升高CO2（750ppm)浓度诱导薇甘菊叶片的正向抑制性差减杂交（suppression subtractive hybridization，SSH)文库，获得349个质粒，整理测序结果后获得244条表达序列标签（Expressed Sequence Tag，EST)。筛选到了与具有化感作用的植物挥发性倍半萜——β-石竹烯合成相关的β-石竹烯合成酶，利用RACE（rapid amplification of cDNA ends，RACE)的方法克隆该基因cDNA全长1898 bp，编码547个氨基酸。 2.应用Real—time PCR分析表明升高CO2浓度可诱导薇甘菊叶片中β—石竹烯合成酶基因的表达量增加。运用GC—MS和GC测定结果显示升高CO2浓度增加了薇甘菊叶片中β—石竹烯的含量。同时生物测定不同CO2浓度下β—石竹烯对受体植物化感潜力的变化，结果在高浓度CO2条件下，β—石竹烯化感潜力明显增强，尤其是对萝卜（Raphanus sativus)。因此，升高CO2浓度可以诱导薇甘菊通过增强化感作用而加剧入侵。 3.利用RT—PCR研究了薇甘菊β—石竹烯合成酶mRNA在根、茎、成熟叶片、幼嫩叶片、叶柄、花和种子等不同组织部位中的分布表达情况。结果显示：薇甘菊β—石竹烯合成酶在成熟叶片和幼嫩叶片中表达量最高，在茎、叶柄和花中表达量次之，在根中表达量最低，种子中不表达。机械损伤薇甘菊叶片后连续5天的时间，在损伤后的第1至3天可诱导β—石竹烯合成酶基因的表达，且第1天的表达量最高，第4，5天与对照无差异，表明β—石竹烯合成酶与薇甘菊的防御功能相关。 4.构建了薇甘菊β—石竹烯合成酶亚细胞定位表达载体：35S：：MmCS—GFP，结果显示β—石竹烯合成酶定位在细胞质和细胞膜。 5.发现了一种可以致使薇甘菊萎蔫的新病毒，该病毒属于豇豆花叶病毒科（Comoviridae)蚕豆病毒属（Fabavirus)，将其命名为薇甘菊萎蔫病毒（Mikania micrantha wilt virus，MMWV)。MMWV与龙胆花叶病毒（Gentian mosaic virus，GeMV)的核酸同源性为75.6％，与蚕豆萎蔫病毒—1（Broad bean wilt virus—1，BBWV—1)的核酸同源性分别为56.6％和57％，与蚕豆萎蔫病毒—2（Broad bean wilt virus—2，BBWV—2)的核酸同源性为55.7％至58％。结果表明MMWV为蚕豆病毒属龙胆花叶病毒的一种新的分离株。虽然MMWV不能使薇甘菊致死，但可有效的抑制薇甘菊的生长，因此利用MMWV来控制薇甘菊的生物入侵值得做深入的研究。