近日,厦门大学科研团队研究发现了恶性入侵植物——互花米草侵占我国滨海湿地的遗传进化机制,这为从源头上治理互花米草蔓延提供思路。近期,生态学国际顶级杂志《分子生态学》在线发表了这一成果。
互花米草是一种原产于北美东海岸的海滩植物。天性耐盐耐淹、抗风浪,种子及无性分株可随海浪传播。由于茎干密集粗壮、地下根茎发达,能够促进泥沙的快速沉降和淤积。然而,引种的互花米草在各地迅速繁殖扩张成为入侵物种,威胁当地海岸生态系统、影响湿地滩涂养殖、阻塞船道等。
从2014年起,厦门大学环境与生态学院的三支科研团队开展联合攻关,力图从分子遗传学、生态学、进化生物学等多学科角度,在互花米草的DNA序列中寻找扩散的“秘密”。厦大张宜辉教授说,五年多来,研究团队采用DNA指纹技术,对来自入侵地中国沿海七个省份的10个区域及原产地北美12个州的15个区域的250个样本进行了分析。最终发现,这些入侵地植株全部是最初从美国引进的三个生态型的杂交后代,具有显著的杂种优势。这也意味着,互花米草的引种和扩散发生在杂交后。不过,这仅仅是互花米草入侵的开端。通过进一步测量25个区域来源的植株性状,研究团队发现,三个基因型间的杂交还通过整合纵向生长能力和横向扩张能力,从而产生了超强的基因型,成为互花米草恶性入侵的主要驱动力。厦大张宜辉教授:
【这个研究就通过大规模的采样和分子的手段,终于完成溯源这个工作,这为统一之前的分歧提供了重要的证据支持,那我们的工作不仅在入侵地中国就是进行大范围的采样,后来也到了美国的原产地进行了采样,想了解原产地跟入侵地有什么不一样。那总的来说,探究互花米草的入侵机制的难点在于原来的来源不知,我们就是解决了这个问题。】
张宜辉教授表示,这项成果还只是阶段性成果。接下来,研究团队将会以福建漳江口为研究对象,结合遥感影像技术和基因组学研究,追踪分析互花米草入侵扩散的动态并深入挖掘其快速扩张的生态机制和分子机理。