论文摘要
众所周知，豚草属（Ambrosia Linn.）植物花粉是引起人类感染“枯草热”（秋季花粉症）的主要致病原。在我国，分布有普通豚草（A. artemisiifolia Linn.）及三裂叶豚草（A. trifida Linn.）两种一年生植物，是外来入侵植物。他们不仅入侵各种干扰地，例如荒地、路边、河岸，还侵入农田，对农业生产和生态环境已经产生了明显的影响。然而，这两种植物成功入侵的生物学机制目前仍然不清楚。本文对来自不同分布区普通豚草及三裂叶豚草种子的萌发特性及根系丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）群落组成及多样性进行了研究，得到的主要结果如下：1、采自牡丹江、南京、南昌的普通豚草种子在5-40℃的温度范围内都能萌发。种子在光照和黑暗条件下也可萌发。在pH 4-12的溶液中种子萌发率均超过48％。种子在0—1.2Mpa渗透势下都可以萌发，只有在渗透势低于-0.8Mpa的溶液中萌发率显著降低（在-1.2Mpa时萌发率平均为10.5％）。在0-400mmol·L-1的NaCl溶液中种子都能萌发，甚至在盐浓度低于200mmol·L-1时种子萌发率超过69％，在400mmol·L-1NaCl溶液中平均萌发率为8％。播种深度在1至4cm时，出苗率都超过75％，在8cm时不能出苗。2、采自沈阳、北京和南昌的三裂叶豚草的种子在5-35℃的温度范围内都能萌发，最适萌发温度为20℃；光照条件下萌发率是黑暗下的近两倍；pH 4-12条件下均可以萌发，但pH6-8时萌发率最高；种子在0—-0.8Mpa的渗透势下都可以萌发，在渗透势低于-0.4Mpa的溶液中萌发率显著降低；在0-300mmol·L-1的NaCl溶液中种子都能萌发，当NaCl浓度低于100mmol·L-1时种子萌发率超过51％，在300mmol·L-1NaCl溶液中平均萌发率为13.2％；播种深度在1-4cm时，出苗率都超过71％，在16cm时不能出苗。上述结果说明，普通豚草及三裂叶豚草的种子具有较宽广的萌发条件，可以在各种气候和土壤条件下萌发。采自牡丹江、南京、南昌的普通豚草种子有相同的萌发特性；采自沈阳、北京和南昌的三裂叶豚草种子萌发对环境的要求没有明显差异。采自不同地点的同种豚草种子萌发的最适温度、pH范围、渗透势范围、盐胁迫范围、播种深度都相似，这也解释了豚草属植物可以在我国广大地区都有分布这一现象，豚草属植物较广的适应范围和很高的种子萌发率是成功入侵的原因之一。3、PCR-DGGE分析表明，普通豚草及三裂叶豚草根系侵染的AMF种总共有10种，多样性相对较低，均属于Glomus属，它们分别为：Gsp1、Gsp2、Gsp3、Gsp4、Gsp5、Gsp6、Gsp7、Gsp8、Gsp9、G.viscosum。10种AMF中只有两个序列群为培养鉴定的种类，它们分别为Glomus viscosum及Glomus sp.MUCL（G.sp6）。4、不同种植物中AMF群落差异较大，序列聚类分析得到7个组，其中5组属于共生在普通豚草根的AMF，2组归于三裂叶豚草根内AMF种类。另外，G7是三裂叶豚草的特有序列，在普通豚草根中不存在。5、除沈阳三裂叶豚草根内的AMF可以形成一个自然组外，不同采样地点（不同气候带）的普通豚草或三裂叶豚草根内AMF群落组成没有明显差异。上述结果再次表明，普通豚草及三裂叶豚草成功地利用入侵地丛枝菌根真菌（AMF），是他们建立自己领地的机制之一。普通豚草和三裂叶豚草间利用AMF的差异性可能是两种植物入侵能力的不同的体现。