气候变化下2种银胶菊属入侵植物在中国的潜在适生区分析

结合多个时期CMIP6气候变量数据和两种银胶菊属Parthenium物种在全球的分布数据，运用MaxEnt模型和Arc GIS软件，模拟分析两种银胶菊属植物在中国的潜在适生区。结果表明，各时期模拟预测结果的AUC值均大于0.9，模型预测准确，结果可靠；影响银胶菊P. hysterophorus在中国分布的主导因子依次为最湿季降雨量、最冷季平均温度、温度季节性、等温性，影响灰白银胶菊P. argentatum的主导因子为平均气温日较差、等温性、最干月降雨量、最冷季平均温度。在气候变化影响下，银胶菊的潜在适生区在未来有扩大，灰白银胶菊潜在适生区变化不大；银胶菊潜在适生区迁移方向主要为南北方向，纬度有所变化；当前及未来银胶菊的高适生区主要在华南及西南地区，未来气候下银胶菊在华中、华东、华北都存在适生区。相对于灰白银胶菊，银胶菊在我国的入侵危害更严重，应重点关注其入侵动态，加强监测与防控。     

橡胶资源新植物—银胶菊

继橡胶树(Hevea brasiliensis)之后,科研人员又发现了另一种新的橡胶资源植物——银胶菊(parthenium argentatum A.)。银胶菊所产的胶称为银菊胶,它在质量和性能方面与橡胶基本相同。银胶菊可以生长在半干旱地区,可以用机械化方化进行种植。目前,由于银胶菊现有品种产胶量不高,故在经济上尚无推广种植的意义。但是,由于它是一种潜力很大的资源植物,所以美国农业部数十年来,一直在进行银胶菊的品种筛选和改良工作。     

入侵植物银胶菊在不同生境下表型可塑性和构件生物量

研究了入侵植物银胶菊在4种不同小生境间花果期形态特征变化和构件生物量特征。结果显示:在植株密度小但土壤肥沃的小生境中,植株各形态指标如茎长、茎直径和花序直径等都明显高于其它小生境,在生物量结构特征上则表现为总生物量和花果生物量所占比例的升高。随着植株密度的增加以及土壤肥力下降,上述各形态指标都发生了较明显的变化,生物量投资也进行了优化配置,银胶菊表现出了较高的形态可塑性。银胶菊与觅光和竞争相关的几个指标如叶和根的比例都增加,但用于生殖构件的比例却减少了。相关分析显示,银胶菊花果期各构件生物量与高度成正相关,与密度为负相关,并受环境因素的制约。表明,较高的形态可塑性和较强的生殖配置策略可能是银胶菊成功入侵我国的重要特征。     

外来入侵植物银胶菊水提物对三叶鬼针草和茶条木种子萌发的化感作用

以伴生草本植物三叶鬼针草和能源木本植物茶条木为受试植物,初步研究了外来入侵植物银胶菊根、茎、花水浸提液对二者种子萌发的化感效应。根据发芽率、化感效应敏感指数、发芽速率可以看出,银胶菊不同部位的浸提液在不同浓度下对三叶鬼针草的种子萌发的影响力不同;而对茶条木种子萌发无明显的作用。为选择适宜植物,生物替代防治银胶菊提供依据。     

银胶菊叶精油化学成分的研究

银胶菊(Parthenium argentatum A Gray)为菊科银胶菊属的一种常绿小灌木,原产墨西哥中北部到美国西南部的海拔1200米的半干旱台地。是一种富含天然橡胶的资源植物。现在我国繁殖出种苗,并露天定点栽培成功。我们对本所植物园引种栽培的两年生银胶菊鲜叶精油(含量为1%)等成分进行了研究。GC-9A 气相色谱仪(日本岛津公司产),检测器为氢火焰离子检测器(F1D),色谱柱     

沿海拔梯度的表型可塑性影响银胶菊叶甲的取食效率和发育(英文)

【目的】本研究旨在弄清楚生态气候因子是否影响尼泊尔银胶菊Parthenium hysterophorus盛产区中银胶菊叶甲Zygogramma bicolorata成虫后代的形态学测量参数和基础生物学。【方法】 从尼泊尔Kathmandu (24℃, 海拔1 400 m, 温带气候), Chitwan (25℃, 海拔415 m, 热带或亚热带气候)和Mahendranagar (34℃, 海拔229 m, 湿润 亚热带气候)地区采集银胶菊叶甲成虫,在最适室内条件下评估各生态气候区中其F₁代4龄幼虫和雌成虫的取食特征。我们假定在自由取食和最适非生物条件下饲养的后代将不会受到食物和气温的间接影响,不管亲本属于哪一生态气候区,后代利用食物的能力一致。【结果】然而,我们发现,尽管在最适条件下饲养,银胶菊叶甲后代的体型和取食特征与其亲本相似。体型大的亲本(来自Kathmandu地区),其后代体型也大,但是其食物利用效率比体型小的亲本(来自Chitwan 和Mahendranagar地区)所产后代小。这3个生态气候区中,与幼虫相比正在发育的雌成虫均表现出体重增加而食物利用效率降低。【结论】这些发现说明,食物和最适非生物条件的间接影响可能不影响银胶菊叶甲后代的表型可塑性,后代的体型和取食特征与亲本相似。发生的可遗传的变化可能是由于种内的遗传多样性。我们期望这些发现有助于理解气候变化背景下银胶菊叶甲成虫的表型可塑性、分布格局和取食行为。     

入侵植物银胶菊对不同氮、磷水平的繁殖适应性

通过模拟野外生境,研究了入侵植物银胶菊（Parthenium hysterophorus L.）在不同氮、磷养分水平下的繁殖特征,探讨其对土壤养分增加的繁殖适应性及繁殖能力。结果表明：在一定范围内,随氮水平的增加,银胶菊分枝数、头状花序数、繁殖器官的生物量及其比例、结实率等显著增加;对于磷养分来说,仅株高和种子千粒重明显增加,其余参数未见明显增加。银胶菊主要通过提高种子产量适应氮养分丰富的生境,而通过提高种子质量才能适应磷养分丰富的生境。土壤氮、磷养分的增加,提高了其繁殖能力,使其具有根据环境养分调节繁殖特性的能力,实现对不同养分资源生境的入侵。     

银胶菊丙二烯氧化物合成酶的表达纯化及其活性分析

植物来源细胞色素P450的表达和结晶都十分困难,成为成功解析该类蛋白晶体结构的瓶颈。探索了使用大肠杆菌表达系统表达、纯化银胶菊丙二烯氧化物合成酶(allene oxide synthase,AOS)的方法。氨基酸序列比对分析显示,银胶菊AOS缺失N-末端的膜锚定序列和信号肽序列,推测其在大肠杆菌中应表达为水溶性蛋白质。试验中纯化得到的银胶菊AOS是一个分子量为54.5 kD的八聚体分子,均一性好,不含去垢剂,达到毫克量级,适合下一步的晶体培养研究;还原一氧化碳差示光谱显示该酶在450 nm处有特征吸收峰,酶活性测定得到该酶的米氏常数为45.3μmol/L,显示该重组AOS具有很高的酶活性。     

外来入侵植物银胶菊在广西的分布与危害

银胶菊为一种菊科植物,原产中、南美洲。尽管在广西出现的时间不长,但分布范围较广,由路旁向荒地、耕地发展,引起了很大的危害,包括入侵道路旁,阻碍交通、破坏道路环境;入侵放牧地,减少放牧地产草量;入侵耕地,引起农作物减产;且有毒,能引起人的皮炎、鼻炎及哮喘,危害人类健康。在广西发展成为一种重要的外来入侵植物,已引起科学家的注意。该文介绍了银胶菊的生物学特性和在广西的入侵、扩散等情况,提出了防治措施。     

银胶菊组织培养研究进展及展望

介绍了银胶菊组织培养中外植体的取材与处理、培养基的选择、生长调节物质,以及环境因素等对组培成功率的影响,并对今后的研究方向作了简要展望.     

沿海拔梯度的表型可塑性影响银胶菊叶甲的取食效率和发育（英文）

【目的】本研究旨在弄清楚生态气候因子是否影响尼泊尔银胶菊Parthenium hysterophorus盛产区中银胶菊叶甲Zygogramma bicolorata成虫后代的形态学测量参数和基础生物学。【方法】从尼泊尔Kathmandu (24℃,海拔1 400 m,温带气候),Chitwan (25℃,海拔415 m,热带或亚热带气候)和Mahendranagar (34℃,海拔229 m,湿润-亚热带气候)地区采集银胶菊叶甲成虫,在最适室内条件下评估各生态气候区中其F₁代4龄幼虫和雌成虫的取食特征。我们假定在自由取食和最适非生物条件下饲养的后代将不会受到食物和气温的间接影响,不管亲本属于哪一生态气候区,后代利用食物的能力一致。【结果】然而,我们发现,尽管在最适条件下饲养,银胶菊叶甲后代的体型和取食特征与其亲本相似。体型大的亲本(来自Kathmandu地区),其后代体型也大,但是其食物利用效率比体型小的亲本(来自Chitwan和Mahendranagar地区)所产后代小。这3个生态气候区中,与幼虫相比正在发育的雌成虫均表现出体重增加而食物利用效率降低。【结论】这...     

入侵种银胶菊和三叶鬼针草与本地种气体交换特性的比较

以菊科入侵植物银胶菊(Parthenium hysterophorus)和三叶鬼针草(Bidens pilosa)以及与其共生的菊科本地植物小蓟(Cirsium setosum)为对象,比较了3种植物气体交换参数和叶片特性的差异。结果表明,银胶菊和三叶鬼针草的净光合速率(net photosynthetic rate,P_n)、叶绿素含量、比叶面积(specific leaf area,SLA)、叶片单位质量P含量(leaf P content per unit mass,P_(mass))、光合能量利用效率(photosynthetic energy use efficiency,PEUE)和光合氮利用效率(photosynthetic nitrogen use efficiency,PNUE)均显著高于小蓟。植物叶片P_n与水分利用效率(water use efficiency,WUE)、叶片P_(mass)、SLA呈极显著正相关,植物叶片单位质量N含量(leaf P content per unit mass,N_(mass))与叶片SLA、单位质量建成成本(leaf construction cost per unit mass,CC_(mass))、叶绿素含量呈极显著正相关。与本地植物相比,较高的气体交换参数和叶片生化指标有可能是银胶菊和三叶鬼针草成功入侵的原因之一。     

不同环境变量下银胶菊叶甲的生命表(英文)

在室内研究了不同环境变量(如食物、温度、光周期和不同光波长)下银胶菊杂草Parthenium hysterophorus L.的食叶昆虫和生物防治因子银胶菊叶甲Zygogramma bicolorata Pallister 的生命表。不同发育阶段的该种叶甲取食银胶菊不同部位时,取食花的甲虫死亡率指标Kappa值最低,其次是取食叶片和茎;而取食花时甲虫世代存活率最高。温度显著影响主要发育阶段该种叶甲的死亡率和存活率。27℃下饲养的未成熟期甲虫的Kappa值最低,其次是30, 25, 20 和35℃。世代存活和存活率表现相同的趋势。不同光周期显著影响死亡率,在14L∶10D (长日照)下世代存活最好,其次是 12L∶12D (昼夜相等), 10L∶14D (短日照), 24L∶0D (连续光照) 和0L∶24D (连续黑暗)。甲虫对不同波长光的反应上,在白光（广谱）下Kappa值最低,世代存活率最高,其次是黄光（λ≈570 nm)、蓝光 (λ≈475 nm) 和红光(λ≈650 nm)。卵的死亡率最高。不同发育阶段的甲虫在27℃长日照白光下用银胶菊花饲养最佳。死亡率趋势具有严格和显著的阶段特异性,表现出内在的存活效应,与研究的因素无关。     

银胶菊的快速繁殖研究

取银胶菊(Parthenium argentatum Gray)幼株的茎端培养在MS培养基上,附加0.5ppm6-BA可促进其顶芽萌发和继发腋芽。6-BA和IAA配合使用可进而使腋芽大量萌发。0.5ppmIBA对诱导生根最有利,10天左右根长可达1-2cm,试管苗即可进行移栽。长根期置试管苗于温室进行自然交温(20°—44℃)、强光照(上午10时光强度为3000—6000Lux)处理,壮苗效果显著。试管苗移栽成活率在湿度保证的情况下,随光照强度的增大而提高。露地沙床移栽操作简便,适于大量试管苗的移栽。试管苗的截枝扦插也能成活。嫩叶片的组织培养也可得到完整植株,并移栽成活。     

银胶菊叶和花提取物对南方根结线虫的毒杀活性比较

为进一步明确银胶菊(Parthenium hysterophorus L.)的杀线虫活性,对银胶菊叶和花的不同溶剂提取物、甲醇提取物的不同萃取物以及甲醇提取物碱水层的不同极性组分对南方根结线虫(Meloidogyne incognita Chitwood)的杀虫活性进行了检测,并对不同提取物、萃取物和萃取组分进行了生物碱的定性分析.结果表明:银胶菊叶和花的蒸馏水、甲醇、乙酸乙酯和石油醚提取物的得率分别为24.5％和20.3％、19.6％和10.9％、6.8％和7.7％、2.0％和2.7％,其中,叶和花的蒸馏水和甲醇提取物的杀线虫活性均较强,而石油醚提取物的杀线虫活性最弱.用质量体积分数1.0％和0.5％的叶和花蒸馏水提取物分别处理24和48 h后试虫的校正死亡率均达到100.00％;用质量体积分数1.0％和0.5％的叶和花甲醇提取物处理48 h,试虫的校正死亡率均大于90％.叶和花甲醇提取物的碱水层、三氯甲烷Ⅰ层和Ⅱ层萃取物均具有一定的杀线虫活性,其中,用质量体积分数1.0％的花和叶碱水层萃取物以及花的三氯甲烷Ⅰ层萃取物分别处理48 h,试虫的校正死亡率均为100.00％,而三氯甲烷Ⅱ层萃取物的杀线虫活性最弱.银胶菊叶和花甲醇提取物碱水层的11个不同极性组分(A1～A11)也表现出不同程度的杀线虫活性,其中,用质量体积分数0.2％和0.1％花的A2[溶剂为V(三氯甲烷)∶V(甲醇)=10∶1]和A7[溶剂为V(三氯甲烷)∶v甲醇)=1∶1]组分以及叶的A2和A6[溶剂为V(三氯甲烷)∶V(甲醇)=2∶1]组分处理48 h后,试虫的校正死亡率均达100.00％,显著高于其他组分.定性实验结果表明:银胶菊叶和花中具有杀线虫活性的提取物、萃取物和萃取组分中均含有生物碱.研究结果说明:银胶菊花的杀线虫活性高于叶片,其毒杀活性不仅与提取部位及溶剂的种类和极性有关,还与提取物浓度及作用时间等因素有关.     

豚草卷蛾的生态适应性及其风险评价

豚草卷蛾是害草豚草和银胶菊的重要天敌．本文就该虫生态适应性、对目标杂草的控制效能、引进与释放的安全性评价作了综述．豚草卷蛾具有严格的寄主专一性,所有田问选择性寄主均局限于豚草亚族,而对向日葵和菊花仅表现为随机风险(风险值<0．01)或0风险;生态适应性强。适宜发育的温度为15～35℃,越冬虫态的低温下限为-8～-12℃;种群增长快．能在豚草和苍耳上分别以23和4倍的速度增长;控制能力强,大量感染时田间寄主的平均虫瘿达到每株20～30头,营养生长前期5．2虫瘿可使植株死亡,营养生长后期26个虫瘿可使植株致死,释放后12个月内扩散区域超过100km;对释放地天敌苍耳螟不构成竞争,是控制豚草和银胶菊的有效天敌,可以安全应用．     

美国农业部将在本世纪末从黄花和酵母中获取橡胶

美国农业部农业局西部地区研究中心的研究者正在寻找使橡胶树和银胶菊(一种沙漠灌木)产生橡胶转移酶的基因.橡胶转移酶控制橡胶分子的产生.一旦发现了这个基因,研究者希望将其拼接到黄花或酵母中,以快速地大量生产天然橡胶.但是,发展不可能会这样快,因为这项工作需要花费五年时间.     

银胶菊中木脂素类成分的研究CSCD

研究银胶菊Parthenium hysterophorus Linn.中木脂素类化学成分。采用硅胶、Sephadex LH-20、MCI、ODS和半制备型HPLC等色谱技术,从银胶菊地上部分的95%乙醇提取物中分离得到5个木脂素类化合物(1~5),通过波谱学数据分析,将它们的结构分别鉴定为(7S,8S,7′E)-4,9,9′-三羟基-3,5,7,3′,5′-五甲氧基-8,4′-氧新木脂素-7′-烯(1)、丁香脂素(2)、杜仲树脂酚(3)、松脂素(4)、五味子醇甲(5)。其中,化合物1为新化合物,化合物3~5为首次从银胶菊中分离得到。对所有化合物进行了体外抗神经炎症活性筛选,结果显示,化合物1对LPS激活的BV-2小胶质细胞释放NO具有显著抑制作用,IC_(50)为21.10±1.97μmol/L,其余化合物均无活性,且所有化合物在测试浓度下均不影响细胞的存活率。     

植物细胞培养生产天然产物的前景

早在1902年,哈伯兰特(Haberlandt)提出了植物细胞全能性的理论,即单个植物细胞,在适宜的条件下,具有发育成完整植株的潜力。直到1934年,怀特(white)首次由番茄根建立了第一个活跃生长的无性繁殖系。随后植物细胞在液体培养基中悬浮培养获得了成功,从而建立了植物细胞培养。1950年邦纳(Bonner)等开创了银胶菊愈伤组织中橡胶生物合成的研究。1956年鲁蒂因(Routin)和尼克尔(Nickell)首次提出了利用植物细胞培养生产天然产物的专利申请报告。从此植物细胞     

银胶菊(Parthenium hysterophorus)中抗TMV活性成分的分离及活性测定

采用活性跟踪法从银胶菊中分离获得抗病毒活性物质,经质谱和核磁共振分析,确定该物质为小白菊内酯.采用半叶枯斑法和叶圆盘法测定了其对烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)的抑制效果,结果表明:0.2 mg/mL的小白菊内酯在混合接种和药液浸泡两种处理中均表现出较好的体外抑制TMV活性,其抑制率分别为69.0%和72.1%;在离体条件下对烟草叶圆盘中的烟草花叶病毒复制也具有良好的抑制效果,抑制率为72.3%.