三叶鬼针草的化感

三叶鬼针草的化感作用研究三叶鬼针草(BidenspilosaL.)又名毛针草、细毛针草，为菊科的一年生草本植物，通常高25-100厘米；茎通常4棱状。叶

片通常3或5深裂至羽状复叶，很少下部为单叶。头状花序有长梗；舌状花白色或黄色，4-7朵或无。瘦果线形，成熟后黑褐色。花果期9-11月。三叶鬼针草原产热带美洲瘦果冠毛芒状，具倒钩刺，可能附着于人畜和货物带入我国，由于其强烈的入侵性，目前已广泛分布于我国，是重要的旱地杂草。入侵物种（Invasivespecies）是引进物种的一个子集。如果一个物种被人为引入一个其先前不曾自然存在过的地区，并具备了在无更多人为干预的情况下在当地发展成一定数量的能力，以至威胁到了当地生物的多样性成为当地公害，就可称之为“入侵物种”。入侵物种生态适应、繁殖、传播能力极强。据农业部的初步统计，截至2012年中国有488种外来入侵物种，每年造成直接经济损失高达1200亿元。外来生物入侵已经成为威胁生物多样性和生态环境的一个重要因素，其危害仅次于生境破坏。严重干扰和威胁特定生态系统的结构和功能造成入侵地区生物多样性不可弥补的减少和本地物种的灭绝甚至影响到人类健康和农林牧渔业生产。造成重大的经济损失。在2003年1月10日国家保总局公布16种《中国第一批外来入侵物种名单》中就有三叶鬼针草。化感作用是植物生态学新的分支学科生态生化（EcologicalBiochemistry）研究内容的一部分。植物化感作用最开始的定义是指植物通过向环境释放特定的次生物质从而对邻近其它植物(含微生物及其自身)生长发育产生的有益和有害的影响。现在，植物化感作用研究事实上已扩展到以植物为中心的一切有机体及环境间通过化学物质为媒介的化学相互作用。植物化感物质指植物所产生的影响其他生物生长、行为和种群生物学的化学物质，不仅包括植物间的化学作用物质，也包括植物和动物间的化学作用物质，而且这些化学物质并没有被要求必须进入环境，也可以在体内进行。植物通常会通过茎，叶，根向空气或土壤中挥发化学物质，一些腐烂的枝叶也不断向环境释放化学物质，这些物质对周围植物的促进或是抑制的作用。国内近5年研究进展及成果2007年杜凤移,张苗苗等运用生物测定法,对三叶鬼针草的化感作用进行研究。比较了用不同部位及其不同浓度水浸提液对不同作物化感作用的差异,并初步探讨了三叶鬼针草对小麦和莴苣幼苗生长的化感机制。结果表明,三叶鬼针草不同部位水浸提液对2种受体植物影响均表现出抑制效应,其强弱为叶>茎>根。其水浸提液对2种受体植物的种子萌发、幼苗生长和光合色素均有显著的抑制作用。Peason相关性分析表明,叶绿素A和叶绿素b含量与水浸提液浓度存在显著的负相关性,类胡萝卜素无明显变化。丙二醛随浓度增加而有上升趋势,但差异不显著,说明三叶鬼针草对受体植物膜的透性影响不大。2007年杜凤移,于树华等为了解入侵植物三叶鬼针草的化感作用机制，运用蚕豆根尖微核技术和植物切片技术,研究了不同质量浓度的三叶鬼针草水浸提液对蚕豆根尖细胞的遗传损伤和对根生长的影响。结果表明，三叶鬼针草水浸提液对蚕豆根尖细胞有丝分裂及生长产生不同程度的抑制和损伤，具有明显的遗传毒性。水浸提液对蚕豆根尖的影响存在显著的时间效应和质量浓度效应。本研究结果表明三叶鬼针草水溶性化感物质对植物的遗传稳定性及细胞形态结构具有一定的影响，三叶鬼针草的化感作用可能是其成功入侵的机制之一。2008年贾海江,唐赛春等利用生物检测法研究了三叶鬼针草叶和根水浸液对任豆和香椿的种子萌发和幼苗生长的影响,及叶水浸液对任豆和香椿幼苗光合作用的影响。结果表明,三叶鬼针草叶片水浸液对香椿的种子萌发和幼苗生长有明显抑制作用,根部水浸液仅在高浓度(0.1g/ml)对香椿的种子萌发和幼苗生长有轻微抑制作用;三叶鬼针草叶片和根部的水浸液在0.1g/ml浓度时对任豆种子萌芽和幼苗生长有轻微抑制作用,其它浓度时均为促进作用。香椿的种子萌芽和幼苗生长对三叶鬼针草浸提液比任豆更敏感;叶片的化感抑制作用强于根部。三叶鬼针草使任豆幼苗的净光合速率下降,使香椿幼苗的净光合速率增强。2009年徐高峰,张付斗等用水作为溶剂对云南省薇甘菊发生地伴生的常见本地物种异型莎草(Cyperusdifformis)、水蓼(Polygonumhydropiper)和外来物种空心莲子草(Alternantheraphiloxcroides)、三叶鬼针草(BidenspilosaL.)以及农粮作物红薯(Ipomoeabatatas)地上部分进行提取,后将各提取液配制成一定质量浓度的营养液培养薇甘菊幼苗,12d后测其对薇甘菊幼苗的生长抑制情况。结果表明,5种供试植物的水提取物均能抑制薇甘菊幼苗的生长,且彼此间存在一定的差异。5种植物化感作用的综合抑制效应总体表现为:空心莲子草>异型莎草>三叶鬼针草,水蓼和红薯对薇甘菊幼苗生长的抑制程度相似,但强度明显弱于前3种植物;不同供试植物的水提取物对薇甘菊幼苗新增质量的受抑制程度均大于茎长和根长的受抑制程度。说明入侵地许多与薇甘菊伴生的物种具有抑制薇甘菊幼苗生长的化感作用,其中外来种群的抑制作用总体强于本地种群。2010年毛丹鹃,谢俊芳等用室内生物监测法研究了三叶鬼针草植株水浸提液对白三叶、紫花苜蓿两种牧草种子萌发与幼苗生长的化感效应。结果表明,低浓度(≤20mg/mL)的水浸提液对两种牧草种子幼芽的生长具有一定的促进作用;高浓度(≥100mg/mL)的水浸液能够对其种子萌发与幼苗生长产生显著的抑制作用,种子的发芽势和萌发率下降,幼芽和根生长的长度缩短,芽长和根长抑制指数上升,且随着浸提液浓度的增加其抑制效应不断增强。说明三叶鬼针草具有较强的化感作用。2010年冯卓森,李伟华等研究了5种地被植物对3种蔬菜种子萌发的化感作用,结果表明:3种草坪草(大叶油草、蔓花生和红花酢浆草)对3种蔬菜种子的综合化感效应(SE)均表现为抑制,红花酢浆草(SE=0
87)最大,蔓花生(SE=0
38)中等,大叶油草(SE=0
14)最低.这为红花酢浆草草坪和蔓花生草坪杂草较少,而大叶油草草坪杂草较多提供了理论依据.2种护坡野生地被植物中,三叶鬼针草表现出较强的化感抑制作用(SE=059),铺地黍则较弱(SE=019).可见,铺地黍比三叶鬼针草更适于与其它草种共生.城市绿化中单纯草地要选择化感抑制作用强的草种以减少杂草的发生,而边坡护坡草种的选择要尽量避免化感抑制作用强的草种以利于边坡植被群落的稳定.建议增加化感作用作为地被植物选择的标准之一.2011年陈亮，李会娜等通过比较外来植物薇甘菊和三叶鬼针草对入侵地土壤细菌群落的影响，以期揭示外来植物入侵的土壤微生物学机制。我们小组研究方向近年来，蕨类植物配子体对环境的响应研究十分活跃，但它对外来植物入侵的响应还知之甚