入侵植物银胶菊的遗传结构与生态适应性

以对海南入侵严重的银胶菊为材料，从分子、个体、种群、群落不同层次上开展对银胶菊群落生态学特征、形态和遗传结构的空间分布格局、适应新环境的种群分化特性以及种群形成与扩张的生态适应性及其分子机理的研究，揭示其扩散机制、迁移能力和对生态环境的适应幅度，探明其入侵机理。（1）通过对银胶菊不同逸生地的生境调查，比较不同生境条件银胶菊在群落生态学特征上的差异；（2）测定不同生境条件下银胶菊的化感作用，了解其与入侵性种群扩散的相互关系；（3）比较不同生境下银胶菊茎叶形态结构的变化和染色体水平核型的变化，探讨其可塑性的表型变化与环境适应能力的关系；（4）重点在分子水平上探究银胶菊遗传结构的空间分布格局与其生态适应性的关系。最终通过对银胶菊群落生态学特征和遗传结构的空间分布格局等综合分析，预测该入侵种的潜在入侵趋势和入侵的本质，为生态控制与修复的实践提供理论基础和科学依据。

银胶菊是一种在我国广泛分布的入侵杂草，对其分布区的生态平衡、农业、畜牧业均造成了严重的影响，危害巨大。本项目运用群体遗传学、种群生物学、细胞遗传学等的理论和方法，从种群、个体、细胞、分子不同层次上综合研究了银胶菊入侵所涉及的关键科学问题。（1） 通过对银胶菊不同逸生地的生境调查，比较了不同生境条件银胶菊在群落生态学特征上的差异；（2）探讨银胶菊的化感作用及其机理，进行了不同生境条件银胶菊化感作用的比较研究，从而从化学生态学的角度了解其成功入侵的机理；（3）比较了不同生境下银胶菊形态学特征的变化：试验的10个居群的4个表型性状均存在差异，变异系数17.35%～24.03%，其中变异系数最大为株高。株高和茎直径2个性状包括了形态标记65.18%的内容，可作为银胶菊形态性状的重要主成分；（4）比较了不同生境下银胶菊染色体水平核型的变化：18个银胶菊居群均为二倍体，染色体数目为2n=32或2n=34。 核型类型有“1A”，“1B”，“2A”，“2B” 4个类型，通过核型特征聚类分析将１８个居群分为４类，元阳居群和东川居群的欧氏距离系数最小，表明两居群间的遗传距离较近。白沙居群和柳州居群的欧氏距离系数最大, 表明两居群间的遗传距离较远。居群的进化程度：海南居群>云南居群>广西居群；（5）利用SRAP分子标记对不同空间分布的银胶菊居群进行了遗传结构的分析和比较研究，15个样地的平均多态位点百分率（P）为45.43%，平均Shannon指数（SI）0.2376，基因分化系数（Gst）0.6367说明在银胶菊的遗传多样性中有63.67%是来自居群间的遗传多样性，而居群内部遗传多样性并不高；聚类分析中遗传距离与地理距离不相关，推测银胶菊的扩散不以自然扩散为主。项目的结果可为分析银胶菊入侵机理、来源和传播、扩散路径以及阻击该杂草的扩散蔓延奠定一定基础。