入侵植物小花山桃草解剖結構及生理適應性研究.pdf

1、小花山桃草是柳葉菜科山桃草屬2年生草本植物，原產于北美大草原，20世紀50年代引種栽培后逸生為雜草。該草生活力強，適應性廣泛，可生活在路邊、山坡、田埂，甚至在堿澇薄地上也能生長，繁殖迅速，是危害性較大的外來植物之一，現(xiàn)已在河南、河北、山東、安徽、江蘇、湖北、福建、浙江等地區(qū)快速擴散，一旦蔓延成災，將改變入侵地原有的生物地理分布和生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能，產生廣泛的生物污染，從而危及土著群落的生物多樣性。目前，國內有關小花山桃草的研究報道較少

2、，對其入侵機制的認識仍然不足，研究報道主要集中在地上生物量動態(tài)、花的解剖結構、化感作用及核型等，對根、莖和葉的解剖結構及生理適應性研究尚未見報道。本研究從營養(yǎng)器官解剖結構及逆境脅迫下生理指標的響應特征兩個方面對小花山桃草的適應機制展開研究，解釋其與抗逆性之間的關系，旨在揭示其入侵和蔓延的結構及生理基礎，為有效防治該雜草提供理論依據。研究內容主要包括：根、莖和葉的解剖結構；干旱、高溫、低溫及輕度鹽脅迫條件下，葉片中游離脯氨酸（Pro）、丙

3、二醛（MDA）、葉綠素含量及超氧化物歧化酶（SOD）活性四項生理指標的變化。主要結果如下： ⑴小花山桃草根橫切面次生結構顯示：木栓層由6～7層扁平細胞組成，次生木質部約占整個橫切面的2/3，平均每根有導管138．25個，導管的管壁平均厚度為4．69μm，管徑為85．37μm。韌皮部中分布有大量針晶。 ⑵小花山桃草莖橫切面次生結構中導管明顯，平均有導管112．36個，導管近圓形，直徑75．82μm，分散在維管束中。木栓層由

4、6～7層扁平細胞組成。韌皮部中也有針晶的分布。 ⑶小花山桃草的葉具典型的旱生植物葉片結構特征：表皮為復表皮，由兩層表皮細胞組成；上、下表皮均覆蓋有表皮毛，密度分別為83根/m㎡、52根/m㎡；上下表皮均有氣孔分布，上表皮氣孔密度為180個/m㎡，下表皮氣孔密度為266個/m㎡；柵欄組織為雙柵型，近軸面柵欄組織細胞2～3層，排列緊密而整齊，含葉綠體較多。 ⑷和大田作物油菜相比，小花山桃草不僅在干旱脅迫下可維持較高的SOD活

5、性，較低的膜脂過氧化速率和較穩(wěn)定的膜功能，從而使細胞膜系統(tǒng)受害較輕，而且復水后生理功能恢復較快，這表明它比大田作物有著更強的抗旱性和回復生長的能力。 ⑸對溫度脅迫的生理響應特征表明，小花山桃草對于低溫和高溫均有較強的忍耐能力，表現(xiàn)出對低溫的適應性略強于對高溫的適應性，這可能與小花山桃草原產于北美大草原，長期對溫帶低溫生長環(huán)境的適應有關。 ⑹對低鹽脅迫的生理響應特征表明，小花山桃草對低濃度的NaCl不太敏感，表現(xiàn)出較耐鹽堿