入侵植物喜旱莲子草对南方菟丝子寄生的生态响应研究

论文摘要

为了探讨利用南方菟丝子对入侵植物喜旱莲子草的生物防治可行性,本论文以入侵植物喜旱莲子草为研究对象,分析不同程度南方菟丝子寄生对入侵植物喜旱莲子草光合能力、生长指标和茎结构的影响,以及不同程度南方菟丝子寄生对入侵植物喜旱莲子草初生代谢产物及次生代谢产物含量的影响,阐明入侵植物喜旱莲子草对本地寄生植物南方菟丝子的响应机制；通过比较分析抗性植株、耐受性植株与无抗性及耐受性的植株在受到南方菟丝子再次寄生后茎形态结构的变化、生长指标的变化、初生代谢产物及次生代谢产物含量的变化,评价入侵植物喜旱莲子草对本地天敌南方菟丝子寄生的适应能力。结果如下所示：1.不同的寄生程度条件下,喜旱莲子草的日均净光合速率(Pn)、最大净光合速率(Pmax)、日均胞间CO2浓度(Ci)、日均气孔导度(Gs)均低于无南方菟丝子寄生喜旱莲子草,表明南方菟丝子的寄生能使入侵植物喜旱莲子草的光合能力显著降低。不同程度的南方菟丝子寄生对入侵植物喜旱莲子草光合能力的影响不同,寄生程度越高,影响越严重。轻度的寄生对喜旱莲子草光合能力影响最低,日均净光合速率(Pn)、最大净光合速率(Pmax)、日均胞间CO2浓度(Ci)、日均气孔导度(Gs)等均高于中度寄生组以及重度寄生组,重度寄生喜旱莲子草的光合能力最弱。不同寄生程度喜旱莲子草的光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQE)显著低于无寄生喜旱莲子草。无寄生喜旱莲子草的羧化效率(Vc)、最大电子传递效率以及最大磷酸丙糖利用速率均较各寄生组的高,且具有显著性差异。不同寄生程度之间羧化效率等指标也表现为显著性差异,以轻度寄生最高。不同寄生程度处理的相对叶绿素含量均显著低于无寄生喜旱莲子草,其中重度寄生喜旱莲子草的SPAD最低。无寄生喜旱莲子草的Fv/Fm显著高于中度寄生以及重度寄生喜旱莲子草。2.无南方菟丝子寄生喜旱莲子草与三组不同寄生程度喜旱莲子草相比较各项生长指标均显著降低。但是不同程度的南方菟丝子寄生对喜旱莲子草生长的影响差异不显著。南方菟丝子寄生对喜旱莲子草茎部结构影响显著,但不同程度南方菟丝子寄生对喜旱莲子草茎结构影响差异不显著。南方菟丝子寄生对喜旱莲子草可溶性蛋白质含量以及纤维素、半纤维素、木质素、单宁、总酚以及三萜皂苷含量的影响极为显著。不同程度南方菟丝子寄生对代谢产物影响不同,轻度寄生影响较小,重度寄生影响最为显著。结果表明南方菟丝子寄生对喜旱莲子草的生长以及代谢均产生了较大的影响,不同寄生程度对喜旱莲子草代谢产物影响较为严重。3.生长指标的比较结果显示耐受性喜旱莲子草植株的生长指标包括茎长、分枝数、叶片数、生物量等均显著的高于抗性植株和对照,而抗性植株的生长指标显著的高于对照。茎结构的比较结果显示耐受性喜旱莲子草植株的茎结构包括茎直径、维管柱直径、髓腔直径等指标均显著高于抗性植株与对照；抗性植株的茎结构指标显著高于对照。代谢产物含量的比较结果显示抗性喜旱莲子草植株的可溶蛋白质含量以及次生代谢产物均显著高于耐受性植株和对照,而耐受性植株的可溶性蛋白质含量以及次生代谢产物显著高于对照。结果说明入侵植物喜旱莲子草经南方菟丝子多次寄生后会产生一定的抗性和耐受性,喜旱莲子草会对南方菟丝子具有一定的适应性。因此,利用南方菟丝子防治入侵植物喜旱莲子草的可行性仍有待进一步的深入研究。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 1 前言
• 1.1 寄生植物
• 1.2 寄生植物与寄主的相互作用
• 1.2.1 寄生植物对寄主的选择
• 1.2.2 寄生植物对寄主生长的影响
• 1.2.3 寄主对寄生植物的防御能力
• 1.3 入侵植物喜旱莲子草的研究现状
• 1.3.1 入侵植物喜旱莲子草的研究现状
• 1.3.2 入侵植物喜旱莲子草入侵机理的研究
• 1.3.3 天敌对入侵植物影响的研究
• 1.4 研究的目的与意义
• 2 材料与方法
• 2.1 入侵植物喜旱莲子草对本地天敌南方菟丝子响应机制研究
• 2.1.1 基质的制备
• 2.1.2 植物材料的准备
• 2.1.3 实验设计
• 2.1.4 指标测量
• 2.1.5 数据处理
• 2.2 入侵植物喜旱莲子草与本地天敌南方菟丝子的适应性研究
• 2.2.1 不同防御特性的喜旱莲子草植株的获得
• 2.2.2 入侵植物喜旱莲子草与本地天敌南方菟丝子的适应性研究
• 2.2.3 数据处理
• 3 结果与分析
• 3.1 入侵植物喜旱莲子草对本地天敌南方菟丝子的响应机制研究
• 3.1.1 南方菟丝子寄生情况分析
• 3.1.2 南方菟丝子寄生入侵植物喜旱莲子草后光合作用以及相关指标的变化
• 3.1.3 南方菟丝子寄生入侵植物喜旱莲子草后生长指标比较
• 3.1.4 南方菟丝子寄生入侵植物喜旱莲子草后茎结构指标比较
• 3.1.5 南方菟丝子寄生入侵植物喜旱莲子草初生代谢产物以及次生代谢产物的测定
• 3.2 入侵植物喜旱莲子草对本地天敌南方菟丝子的适应性研究
• 3.2.1 野外群落调查结果
• 3.2.2 野外采集入侵植物喜旱莲子草生长及防御能力相关指标比较
• 3.2.3 野外调查入侵植物喜旱莲子草防御相关物质含量分析
• 3.2.4 不同防御能力的喜旱莲子草寄生南方菟丝子后的生长指标
• 3.2.6 入侵植物喜旱莲子草抗性指标测定
• 4 讨论
• 4.1 入侵植物喜旱莲子草对本地天敌南方菟丝子的响应机制研究
• 4.1.1 入侵植物喜旱莲子草对不同程度南方菟丝子寄生的响应及机制
• 4.1.2 不同程度南方菟丝子寄生入侵植物喜旱莲子草后光合作用以及相关指标的变化
• 4.2 入侵植物喜旱莲子草与本地天敌南方菟丝子的适应性研究
• 5 结论
• 5.1 入侵植物喜旱莲子草对本地天敌南方菟丝子的响应机制研究
• 5.2 入侵植物喜旱莲子草与本地天敌南方菟丝子的适应性研究
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表的论文