论文部分内容阅读
意大利苍耳(Xanthium italicum)是一种世界范围内广泛入侵的杂草,它的入侵对当地的生态系统和经济发展都有着严重的消极影响。虽然已经对其入侵机制进行了一些形态学和生理学层面的研究,但从菌根真菌共生及种群遗传学角度来揭示其入侵机理的研究尚未见报道。因此,本文探究了入侵地丛枝菌根真菌(摩西球囊霉菌)对意大利苍耳生长发育的影响,同时分析了我国境内意大利苍耳种群的遗传多样性和遗传结构,以期为其入侵机理研究提供理论基础。主要研究结果如下:1.丛枝菌根真菌对意大利苍耳生长的影响研究本研究通过盆栽试验探究了摩西球囊霉菌对意大利苍耳生理生态、生长发育以及对土壤磷吸收利用能力的影响,结果表明:土壤中添加了摩西球囊霉菌的意大利苍耳叶片相对叶绿素含量、净光合速率、根长、株高、根、茎、果实的生物量及雌雄花序数量均极显著地高于对照组。此外,处理组意大利苍耳的雌花序与雄花序的数量比高达1.8:1,而对照组中雌、雄花序的数量比仅为0.8:1。与对照组相比,土壤中添加了摩西球囊霉菌后,极显著地促进了意大利苍耳根系对土壤中磷元素的吸收并增加了磷在其根、茎、叶中的积累。因此,入侵地土壤中的菌根真菌极显著地促进了意大利苍耳的生长和繁殖,增强了这一入侵杂草的竞争力及其在新生境中的拓殖能力,这可能是其成功入侵的一个重要原因。2.中国境内意大利苍耳遗传多样性与遗传结构的研究为检测我国境内意大利苍耳的遗传多样性水平,评估种群内和种群间的遗传变异,并为其入侵机理提供理论依据。我们采用了简单序列间重复(ISSR)标记检测了10个意大利苍耳种群(185个个体)的遗传多样性水平和遗传分化程度,8条引物总共产生了76条明亮且可辨别的PCR电泳条带。虽然其在种群水平上显示出较为中等水平的遗传多样性(多态性位点百分比(PPL)=60.26%,Nei’s遗传多样性指数(H)=0.2098,Shannon信息指数(I)=0.3129)。但是,其在物种水平的遗传多样性却非常高(PPL=100%;H=0.3673;I=0.5425)。种群遗传分化系数(GST=41.4%)和分子方差分析(AMOVA)结果表明,我国境内意大利苍耳的遗传分化主要发生在种群内(77.28%)。估计的基因流(Nm=0.7085)和Mantel检验结果表明,意大利苍耳种群的遗传分化可能主要是由遗传漂移和人为活动引起,较高的遗传多样性可能是其在我国成功入侵的另一重要原因。