研究入侵植物适应机制的生物学特性对探索其入侵机理和防控机制具有重要意义。由于入侵植物少花蒺藜草具有耐旱、耐贫瘠、抗寒、抗病虫害等特性,在入侵地区缺少制约其生长的环境条件,因此能够迅速扩张,破坏原有生境的生态平衡和物种多样性;同时也给农牧业带来了巨大生态灾害和经济损失。虽然近年来对该入侵杂草生物防治取得了一些研究进展,但对其入侵的表型可塑性和快速适应性演替机制等缺少研究,尤其对少花蒺藜草耐旱能力的分子机制研究尚未见报道。本研究,采用高通量蛋白组学、分子生物学、细胞学等手段,研究少花蒺藜草耐旱性的分子机制与其入侵性的关系。结果发现,与少花蒺藜草在高土壤水分含量(HM)生长相比,中低土壤水分含量(LM和MM)处理根系中检测到385种不同的差异表达蛋白质(DAPs)。其中少花蒺藜草旱响应差异表达蛋白主要涉及高生理代谢活动(包括蛋白质生物合成、产物运输和能量利用),类黄酮中间产物的积累,以及以抗坏血酸-谷胱甘肽循环为基础的活性氧清除。生理生化试验结果表明,中低土壤湿度条件下植株的蔗糖含量、脂肪酸含量、抗坏血酸含量和NADH/NAD+比值均有增加,但与对照组相比,木质素和花青素的含量、肌动蛋白水平下降,与蛋白组学数据相一致。这些结果表明,在干旱和半干旱地区少花蒺藜草具有控制其耐旱能力和促进其传播的独特分子机制。此外,我们以空心莲子草为模式植物,成功建立了入侵植物的VIGS转化平台,为深入揭示少花蒺藜草抗旱的分子机理,进一步探索少花蒺藜草入侵机制和表型可塑性之间的关联奠定基础。