空心莲子草响应南方菟丝子寄生的生长-防御权衡

为探讨全寄生植物南方菟丝子（cuscutaaustralis）防治入侵植物空心莲子草（alternantheraphiloxeroides）的可行性，以二者野外天然生长的种群为研究对象，分析南方菟丝子寄生对空心莲子草生长及防御的影响，阐明空心莲子草在受到寄生胁迫时如何权衡自身生长与防御的关系，进而发展出一套应对南方菟丝子寄生的生长-防御策略。结果显示：（1）南方菟丝子寄生显著改变空心莲子草茎的形态，茎直径和平均节间长均增加，茎直径变化极显著（p<0.01）；（2）南方菟丝子寄生显著减少空心莲子草叶片数，但同时显著增加后者茎的分枝数，而茎上的节是潜在的无性繁殖体，故有利于空心莲子草的克隆繁殖；此外，南方菟丝子寄生显著降低了空心莲子草的根、茎、叶生物量和总生物量，抑制空心莲子草的生长；（3）南方菟丝子寄生显著增加空心莲子草茎的单宁、总酚、三萜皂苷含量，增强其防御能力；（4）南方菟丝子寄生的空心莲子草的生物量与茎部木质素、三萜皂苷、单宁和总酚含量均呈现显著负相关性（p<0.01），对照组则不存在相关性；且寄生组较对照组相比，生物量的相对百分比显著低于对照组（p<0.01），而用于防御的次生代谢产物总含量的相对百分比显著高于对照组（p<0.01）。以上结果表明，受到南方菟丝子寄生胁迫后，空心莲子草改变自身的生长-防御策略，减少营养生长投入而将更多的资源投向克隆繁殖，同时增强对"防御"物质的投入，增强其防御能力，以利于后代生存和繁衍。