施氮处理下入侵植物黄顶菊表观遗传变异与表型可塑性响应特征

为明确不同氮素水平对黄顶菊入侵性的影响,本文模拟4种农田施氮梯度,采用甲基化敏感扩增多态性(MethylationSensitive Amplification Polymorphism,MSAP)技术研究不同处理下黄顶菊叶片DNA甲基化的变化特征,以及黄顶菊生物量、生长和光合生理指标的表型可塑性响应特征。结果表明:18对引物共扩增出690条MSAP条带,引物多态性百分比为86.38%,T2(275 kg·hm~(-2))和T3(375 kg·hm~(-2))施氮处理下半甲基化和总甲基化水平变化差异显著,各施氮处理的全甲基化水平与CK处理比较变化差异显著;施氮量的升高显著增加了黄顶菊的生物量和根生物量分配,而降低了支持结构生物量分配,同时促进了植物的营养和生殖生长及其光合作用;施氮处理下黄顶菊花蕾数、叶面积指数和根生物量的表型可塑性指数最高,分别为0.824 7、0.666 0和0.531 1,而生物量分配和光合生理指标的表型可塑性指数相对较低,表明黄顶菊主要通过调节自身的营养和生殖生长及根生物量等指标来适应环境氮素水平的变化;表型可塑性与表观遗传变异相关性分析的结果表明,黄顶菊半甲基化、全甲基化和总甲基化水平分别与花蕾数、根生物量、株高、叶面积指数、根生物量呈显著负相关,而与叶生物量比呈显著正相关。     

The allelopathy of Flaveria bidentis (L.) Kuntze, an invasive weed species

To identify the allelopathic effect of Flaveria bidentis (L.) Kuntze (F. bidenti) on other plants, the effects of different extracts from F. bidentis on the growth of several plants were studied by bioassay. Results showed that the water extracts inhibited the growth of corn (Zea mays L.), wheat (Triticum aestivum L.), cotton (Gassypium Hirsutum L.), soybean (Glycine hispida L.), peanut (Arachi shypogaea L.), rice (Oryza sativa L.), crabgrass (Digitaria sanguinalis L.) and rigweed (Amaranthus retroflexus L.), with the most reactive indexes found in root and stem of cotton at −0.85 and −0.88, respectively, at a concentration of 0.2 g·mL⁻¹. However, the water extracts accelerated the growth of rice. In addition, the reactive indexes of the extracts of petroleum ether chloroform, ethyl acetate, acet and alcohol were higher than that of the water extracts, and that of the acet extracts was the highest. The melting point of the refined acetone extract ranged from 192.5°C to 193.5°C, and its maximum absorbing wavelength was 220 nm. This extract was found to be herbicide-active and played an inhibitory role in the growth of crabgrass and rigweed at concentrations of 1000, 500, 100 and 50 mg·L⁻¹. __________ Translated from Journal of Agricultural University of Hebei, 2007, 30(6): 63–67 [译自 : 河北农业大学学报]     

外来植物黄顶菊根、茎、叶的化感作用初探

对黄顶菊［Flaveria bidentis (L.) Kuntze］营养器官进行了解剖学观察,发现其根、茎、叶均存在分泌结构或分泌物。以白菜（Brassica pekinensis Rupr.）作为受试植物,从白菜种子发芽率、幼苗的简化活力指数、幼苗下胚轴及胚根伸长、幼苗中叶绿素、丙二醛（MDA）及可溶性糖（WSS）含量等指标对黄顶菊根、茎和叶水浸提液的化感作用进行了探讨。研究发现,根、茎、叶的浸提液降低了白菜种子发芽率和幼苗胚根长度;幼苗中叶绿素a及总叶绿素随浸提液浓度的升高最终呈下降趋势;MDA和WSS含量随叶片和茎的浸提液浓度升高相应增加。白菜种子萌发及幼苗生长对黄顶菊不同器官浸提液反应有差异,其对叶片浸提液的浓度响应最明显。     

黄顶菊染色体数目及核型分析(简报)

黄顶菊(Flaveria bidentis(L.)Kuntze)是最近出现在河北省衡水市衡水湖湿地国家级自然保护区、天津市、廊坊等华北地区的一种外来入侵植物,原产南美洲,后扩散到美洲中部和南部,在非洲和欧洲也有部分分布,亚洲的日本也有发现^[1]。经有关专家鉴定属于菊科堆心菊族黄顶菊属,为一年生草本,株高150cm左右,茎多汁近肉质。该种植物为蝎尾状聚伞花序,花冠黄色,产种量极高,成熟后种子为2~2.5mm黑色瘦果。高贤明等对其形态特征及生理特征做了详细介绍^[2]。     

黄顶菊提取物对珊瑚豆蚜和报茎苦荬菜蚜拒食和毒杀活性测定

研究黄顶菊提取物对珊瑚豆蚜和报茎苦卖菜蚜的拒食和毒杀活性。结果表明：黄顶菊提取物对珊瑚豆蚜和报茎苦荬菜蚜均有明显拒食和毒杀效果。处理72h后拒食率和校正死亡率均达到80％以上,其中提取物对珊瑚豆蚜的触杀活性较强。     

干旱胁迫对黄顶菊光合特性的影响

[目的]探讨不同土壤水分条件下黄顶菊苗期光合特性的日变化规律,探究黄顶菊适应干旱胁迫的光合生理基础,为进一步预防其入侵提供理论依据。[方法]将黄顶菊种植在塑料桶中,并放于全透光的遮雨棚内,设3种土壤水分处理,即土壤相对含水量分别为田间最大持水量的80%（CK）、60%（T1）、30%（T2）,对苗期黄顶菊的光合参数及相关生态因子的日变化进行测定,并比较不同处理间的差异。[结果]在CK条件下,黄顶菊的Pn日变化曲线基本呈＂双峰＂型,但在T1和T2处理条件下Pn呈＂单峰＂曲线;CK在11：30左右达到第1个峰值,为31.83μmol/（m2.s）,15：30再次达到峰值,为23.34μmol/（m2.s）。而T1、T2在13：30达到峰值;3个处理黄顶菊叶片的Tr日变化均呈＂单峰＂曲线;CK与T2处理间无显著差异,而T1处理的日平均水分利用效率显著低于CK和T2处理。[结论]干旱胁迫降低了黄顶菊叶片的Pn、Tr、Sc等生理指标;净光合速率下降的原因既有气孔因素又有非气孔限制因素;干旱胁迫推迟了净光合效率峰值出现的时间;适度干旱能够有效提高黄顶菊的水分利用效率引起其抗旱性响应。     

Isolation and Structural Identification of Herbicidal Active Substance from Root of Flaveria bident （L.） Kuntze

In order to understand the composition and structure of herbicidal active substance from the root of Flaveria bidentis （L.） Kuntze, the isolation and structural identification were researched in this paper. The crude extract from the root ofF. bidentis （L.） Kuntze was extracted by petroleum ether, ethyl acetate, and water saturation of n-butyl alcohol, respectively, and the extraction fluid was separated by using the method of TLC, then the main fraction was separated by HPLC, and the structure of the herbicidal active substance was analyzed by LC-MS, elemental analysis and ~H-NMR. The results showed that the petroleum extraction had the strongest herbicidal activity, and the purple blue stripe separated by TLC had the strongest effect on Digitaria sanguinalis. The herbicidal active substance was identified as ct-terthienyl according to the data of LC-MS, elemental analysis and 1H-NMR.     

黄顶菊的开花和成熟特性研究

通过人工播种,研究了黄顶菊的开花和成熟特性。结果表明:出苗期早的黄顶菊开花期较早,从出苗到开花需120~50 d,7月下旬开始开花,花期持续到10月下旬;8月之前出苗的黄顶菊均能产生种子,出苗越早,黄顶菊的单株生物量越高,单株生物量与单株种子数量间的相关系数为0.990 7。     

外来入侵杂草黄顶菊的发生特性与综合控制技术

黄顶菊是中国近年来新记录的一种外来入侵恶性杂草,入侵后迅速蔓延并造成大面积危害.综述近年来对黄顶菊的分类学地位、生长、光合及遗传特性、防控措施及其分布等方面的研究成果.黄顶菊具有喜光喜湿、耐盐碱贫瘠、生长繁殖迅速、结实量大等特点,环境适应性极强,其种子易于随气流传播和混在农产品中人为传播扩散.预期黄顶菊在未来10～20年内将可能扩散到更大范围危害,对该杂草应加强研究,创制出经济安全而有效的持续控制技术措施.     

黄顶菊(Flaveria bidentis)入侵对土壤微生物功能多样性的影响

外来植物入侵对土壤生物多样性的影响已成为生态学领域的研究热点之一。运用Biolog技术和氯仿熏蒸浸提法研究了黄顶菊入侵对土壤微生物群落功能多样性及土壤微生物量的影响。结果表明,黄顶菊入侵后土壤微生物代谢活性显著升高;土壤微生物群落平均吸光值(AWCD)的变化趋势为:入侵地根际土(RPS)入侵地根围土(BS)未入侵地(CK),且差异显著;而CK的功能多样性指数(H)高于BS,RPS亦高于BS,差异均显著(P0.05)。主成分分析结果表明,黄顶菊入侵使土壤微生物群落的碳源利用方式和代谢功能发生改变。对不同碳源利用的分析结果表明,糖类、氨基酸类、羧酸类和聚合物为土壤微生物利用的主要碳源。入侵样地BS和RPS的微生物量碳分别比CK高27.05%、121.52%;BS和RPS的微生物量氮分别比CK高37.40%、79.80%。相关性分析表明,AWCD与微生物量碳和微生物量氮均呈极显著正相关(P0.01)。由此可知,黄顶菊入侵增强了入侵地土壤微生物代谢活性,降低了土壤微生物群落的功能多样性,增加了土壤微生物量碳、氮水平。