专食性-广食性天敌比例影响入侵植物喜旱莲子草生长防御策略

外来植物从原产地到入侵地通常会经历植食性天敌选择压力的变化,其生长防御性状的快速适应性进化是成功入侵的重要机制之一。植食性天敌按食性专一性分为专食性天敌与广食性天敌,并对植物生长防御性状产生不同的选择压力。然而,在自然群落中两类植食性天敌的相对比例可能会随时间和空间的改变而改变,这些变化对入侵植物生长防御进化的影响尚不清楚。本研究以喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)为研究对象,在同质园条件下比较了原产地(阿根廷)和入侵地(中国)种群在不同专食性-广食性天敌比例处理下生长防御性状的差异。结果显示:专食性-广食性天敌比例对喜旱莲子草生长防御性状的影响无显著差异,但其与来源地之间的交互作用对生长性状中的贮藏根生物量与根冠比具有显著影响。其中入侵地种群的贮藏根生物量与根冠比随着专食性天敌比例的增加而增加,而原产地种群正好相反。通过对比原产地与入侵地种群生长防御相关性状发现,入侵地种群的总生物量(–21.4%,P=0.027)、地上生物量(–22.6%,P=0.026)、生长速率(–17.5%,P<0.001)和黄酮含量(–38.4%,P=0.010)显著低于原产地种群,分枝强度(+357.9%,P<0.001)、比茎长(+62.2%,P<0.001)、比叶面积(+13.6%,P<0.001)和叶毛密度(+221.9%,P=0.002)显著高于原产地种群。综上,入侵植物会通过改变生长性状而不是防御性状以响应专食性-广食性天敌比例的连续性变化。该结果为探究入侵植物生长防御进化提供了新的研究思路与证据。

根结线虫对两种不同食性昆虫生长及营养利用的影响比较

植物地上与地下植食性天敌常因同一寄主植物而发生复杂的相互作用,互作类型因天敌的食性而异。本研究以乌桕地下病害南方根结线虫、地上害虫(专食性癞皮夜蛾Gadirtha inexacta、广食性斜纹夜蛾Prodenia litura)为研究对象,比较被南方根结线虫侵染的乌桕叶片对2种不同食性昆虫生长指标(末龄幼虫体重、相对生长速率)和营养利用(取食量、消化率、转化率)的影响差异。结果表明,线虫处理组癞皮夜蛾幼虫的末龄幼虫体重、相对生长速率和转化率均显著低于对照组,而取食量和消化率无显著差异;线虫处理组斜纹夜蛾幼虫的末龄幼虫体重、相对生长速率、取食量及转化率均显著高于对照组,但消化率差异不显著。由此说明,根结线虫对两种地上昆虫生长发育和营养利用的影响受到天敌食性的影响:线虫侵染对癞皮夜蛾幼虫产生抑制效应,而对斜纹夜蛾幼虫产生促进效应。