三葉鬼針草的化感

三葉鬼針草的化感作用研究三葉鬼針草(BidenspilosaL.)又名毛針草、細毛針草，為菊科的一年生草本植物，通常高25-100厘米；莖通常4棱狀。葉

片通常3或5深裂至羽狀復葉，很少下部為單葉。頭狀花序有長梗；舌狀花白色或黃色，4-7朵或無。瘦果線形，成熟后黑褐色?；ü?-11月。三葉鬼針草原產熱帶美洲瘦果冠毛芒狀，具倒鉤刺，可能附著于人畜和貨物帶入我國，由于其強烈的入侵性，目前已廣泛分布于我國，是重要的旱地雜草。入侵物種（Invasivespecies）是引進物種的一個子集。如果一個物種被人為引入一個其先前不曾自然存在過的地區(qū)，并具備了在無更多人為干預的情況下在當地發(fā)展成一定數量的能力，以至威脅到了當地生物的多樣性成為當地公害，就可稱之為“入侵物種”。入侵物種生態(tài)適應、繁殖、傳播能力極強。據農業(yè)部的初步統(tǒng)計，截至2012年中國有488種外來入侵物種，每年造成直接經濟損失高達1200億元。外來生物入侵已經成為威脅生物多樣性和生態(tài)環(huán)境的一個重要因素，其危害僅次于生境破壞。嚴重干擾和威脅特定生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能造成入侵地區(qū)生物多樣性不可彌補的減少和本地物種的滅絕甚至影響到人類健康和農林牧漁業(yè)生產。造成重大的經濟損失。在2003年1月10日國家?？偩止?6種《中國第一批外來入侵物種名單》中就有三葉鬼針草?；凶饔檬侵参锷鷳B(tài)學新的分支學科生態(tài)生化（EcologicalBiochemistry）研究內容的一部分。植物化感作用最開始的定義是指植物通過向環(huán)境釋放特定的次生物質從而對鄰近其它植物(含微生物及其自身)生長發(fā)育產生的有益和有害的影響?，F在，植物化感作用研究事實上已擴展到以植物為中心的一切有機體及環(huán)境間通過化學物質為媒介的化學相互作用。植物化感物質指植物所產生的影響其他生物生長、行為和種群生物學的化學物質，不僅包括植物間的化學作用物質，也包括植物和動物間的化學作用物質，而且這些化學物質并沒有被要求必須進入環(huán)境，也可以在體內進行。植物通常會通過莖，葉，根向空氣或土壤中揮發(fā)化學物質，一些腐爛的枝葉也不斷向環(huán)境釋放化學物質，這些物質對周圍植物的促進或是抑制的作用。國內近5年研究進展及成果2007年杜鳳移,張苗苗等運用生物測定法,對三葉鬼針草的化感作用進行研究。比較了用不同部位及其不同濃度水浸提液對不同作物化感作用的差異,并初步探討了三葉鬼針草對小麥和萵苣幼苗生長的化感機制。結果表明,三葉鬼針草不同部位水浸提液對2種受體植物影響均表現出抑制效應,其強弱為葉>莖>根。其水浸提液對2種受體植物的種子萌發(fā)、幼苗生長和光合色素均有顯著的抑制作用。Peason相關性分析表明,葉綠素A和葉綠素b含量與水浸提液濃度存在顯著的負相關性,類胡蘿卜素無明顯變化。丙二醛隨濃度增加而有上升趨勢,但差異不顯著,說明三葉鬼針草對受體植物膜的透性影響不大。2007年杜鳳移,于樹華等為了解入侵植物三葉鬼針草的化感作用機制，運用蠶豆根尖微核技術和植物切片技術,研究了不同質量濃度的三葉鬼針草水浸提液對蠶豆根尖細胞的遺傳損傷和對根生長的影響。結果表明，三葉鬼針草水浸提液對蠶豆根尖細胞有絲分裂及生長產生不同程度的抑制和損傷，具有明顯的遺傳毒性。水浸提液對蠶豆根尖的影響存在顯著的時間效應和質量濃度效應。本研究結果表明三葉鬼針草水溶性化感物質對植物的遺傳穩(wěn)定性及細胞形態(tài)結構具有一定的影響，三葉鬼針草的化感作用可能是其成功入侵的機制之一。2008年賈海江,唐賽春等利用生物檢測法研究了三葉鬼針草葉和根水浸液對任豆和香椿的種子萌發(fā)和幼苗生長的影響,及葉水浸液對任豆和香椿幼苗光合作用的影響。結果表明,三葉鬼針草葉片水浸液對香椿的種子萌發(fā)和幼苗生長有明顯抑制作用,根部水浸液僅在高濃度(0.1g/ml)對香椿的種子萌發(fā)和幼苗生長有輕微抑制作用;三葉鬼針草葉片和根部的水浸液在0.1g/ml濃度時對任豆種子萌芽和幼苗生長有輕微抑制作用,其它濃度時均為促進作用。香椿的種子萌芽和幼苗生長對三葉鬼針草浸提液比任豆更敏感;葉片的化感抑制作用強于根部。三葉鬼針草使任豆幼苗的凈光合速率下降,使香椿幼苗的凈光合速率增強。2009年徐高峰,張付斗等用水作為溶劑對云南省薇甘菊發(fā)生地伴生的常見本地物種異型莎草(Cyperusdifformis)、水蓼(Polygonumhydropiper)和外來物種空心蓮子草(Alternantheraphiloxcroides)、三葉鬼針草(BidenspilosaL.)以及農糧作物紅薯(Ipomoeabatatas)地上部分進行提取,后將各提取液配制成一定質量濃度的營養(yǎng)液培養(yǎng)薇甘菊幼苗,12d后測其對薇甘菊幼苗的生長抑制情況。結果表明,5種供試植物的水提取物均能抑制薇甘菊幼苗的生長,且彼此間存在一定的差異。5種植物化感作用的綜合抑制效應總體表現為:空心蓮子草>異型莎草>三葉鬼針草,水蓼和紅薯對薇甘菊幼苗生長的抑制程度相似,但強度明顯弱于前3種植物;不同供試植物的水提取物對薇甘菊幼苗新增質量的受抑制程度均大于莖長和根長的受抑制程度。說明入侵地許多與薇甘菊伴生的物種具有抑制薇甘菊幼苗生長的化感作用,其中外來種群的抑制作用總體強于本地種群。2010年毛丹鵑,謝俊芳等用室內生物監(jiān)測法研究了三葉鬼針草植株水浸提液對白三葉、紫花苜蓿兩種牧草種子萌發(fā)與幼苗生長的化感效應。結果表明,低濃度(≤20mg/mL)的水浸提液對兩種牧草種子幼芽的生長具有一定的促進作用;高濃度(≥100mg/mL)的水浸液能夠對其種子萌發(fā)與幼苗生長產生顯著的抑制作用,種子的發(fā)芽勢和萌發(fā)率下降,幼芽和根生長的長度縮短,芽長和根長抑制指數上升,且隨著浸提液濃度的增加其抑制效應不斷增強。說明三葉鬼針草具有較強的化感作用。2010年馮卓森,李偉華等研究了5種地被植物對3種蔬菜種子萌發(fā)的化感作用,結果表明:3種草坪草(大葉油草、蔓花生和紅花酢漿草)對3種蔬菜種子的綜合化感效應(SE)均表現為抑制,紅花酢漿草(SE=0
87)最大,蔓花生(SE=0
38)中等,大葉油草(SE=0
14)最低.這為紅花酢漿草草坪和蔓花生草坪雜草較少,而大葉油草草坪雜草較多提供了理論依據.2種護坡野生地被植物中,三葉鬼針草表現出較強的化感抑制作用(SE=059),鋪地黍則較弱(SE=019).可見,鋪地黍比三葉鬼針草更適于與其它草種共生.城市綠化中單純草地要選擇化感抑制作用強的草種以減少雜草的發(fā)生,而邊坡護坡草種的選擇要盡量避免化感抑制作用強的草種以利于邊坡植被群落的穩(wěn)定.建議增加化感作用作為地被植物選擇的標準之一.2011年陳亮，李會娜等通過比較外來植物薇甘菊和三葉鬼針草對入侵地土壤細菌群落的影響，以期揭示外來植物入侵的土壤微生物學機制。我們小組研究方向近年來，蕨類植物配子體對環(huán)境的響應研究十分活躍，但它對外來植物入侵的響應還知之甚