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豚草入侵新疆伊犁河谷的时空分布格局及扩散途径

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生物安全学报（中英文） 2024年第2期33卷 132-138页

作者：孙明明刘彤赵文轩王寒月刘雪莲粟培李金霞绿洲城镇与山盆系统生态兵团重点实验室新疆石河子832003 石河子大学生命科学学院新疆石河子832003 新源县农产品质量安全监测中心新疆伊犁835800

【目的】豚草是世界范围内广泛入侵的植物,对入侵地经济发展、人体健康和生态安全产生严重危害。研究分析其入侵扩散媒介、切断其扩散来源对有效防控意义重大。【方法】通过对新疆伊犁河谷全境调查,分析豚草空间分布特征;采用空间代替... 详细信息

【目的】豚草是世界范围内广泛入侵的植物,对入侵地经济发展、人体健康和生态安全产生严重危害。研究分析其入侵扩散媒介、切断其扩散来源对有效防控意义重大。【方法】通过对新疆伊犁河谷全境调查,分析豚草空间分布特征;采用空间代替时间的方法,结合地统计学,定量分析豚草不同入侵时间及生境的传播扩散特征,总结其扩散媒介和途径。【结果】豚草在伊犁河谷分布种群共计186个,其分布具有明显生境偏好,主要分布在道路两侧、河道和林下。道路两侧分布种群最多,占总分布种群点的32.34%,河道两侧分布面积最大,占伊犁河谷分布面积的69.01%。新源县是豚草的主要发生区,已形成4个严重入侵区和多个扩散源区。【结论】豚草早期扩散具有随机性,在不同生境内种群呈集中分布。不同生境中扩散媒介各有侧重,以农牧物资运输和牛羊携带为主。因此,道路和河道两侧是防控的重点,同时要加强对农牧产品调运和动物活动的监管,减少动物辅助扩散传播。研究为豚草在伊犁河谷的防控研究提供中烟基础数据。

关键词：豚草生物入侵伊犁河谷生境偏好地统计学

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12种除草剂对豚草的防治试验

农药 2023年第12期62卷 933-936页

作者：王义生杨冬梅刘美琪吴宏斌苏前富高月波吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心) 农业部东北作物有害生物综合治理重点实验室吉林公主岭136100 吉林金秋农药有限公司吉林吉林132300 吉林农业大学长春130118

[目的]为探索常用的12种除草剂对豚草的防治效果,进行了田间防治探索试验。[方法]试验根据除草剂对玉米田、大豆田、非耕地的试验准则进行。[结果]50%丙炔氟草胺WP 90 g a.i./hm^(2),4%甲氧咪草烟AS 49.8 g a.i./hm^(2),38%莠去津SC 171... 详细信息

[目的]为探索常用的12种除草剂对豚草的防治效果,进行了田间防治探索试验。[方法]试验根据除草剂对玉米田、大豆田、非耕地的试验准则进行。[结果]50%丙炔氟草胺WP 90 g a.i./hm^(2),4%甲氧咪草烟AS 49.8 g a.i./hm^(2),38%莠去津SC 1710 g a.i./hm^(2)、20%异唑草酮SC 105 g a.i./hm^(2),施药后40 d对豚草的株防效分别为89.9%、84.1%、73.9%、66.7%;茎叶处理中,440 g/L三氟羧草醚·灭草松SL 990 g a.i./hm^(2),30%苯唑草酮SC 36 g a.i./hm^(2),36%硝·烟·莠去津OD 540 g a.i./hm^(2)对豚草有较高防效,施药后30 d,株防效分别为91.3%、90.0%、96.3%。非耕地除草剂30%草甘膦异丙胺盐AS、200 g/L草铵膦AS、200 g/L敌草快AS和45%三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯EC施药后30 d,对豚草的防效幅度分别为92.1%~99.2%、93.7%~98.4%、92.1%~95.2%、73.8%~98.4%。[结论]豚草的防控,大豆田可选用丙炔氟草胺、甲氧咪草烟大豆苗前土壤喷雾施药,苗后可选用三氟羧草醚·灭草松;玉米田苗后茎叶喷雾可选用苯唑草酮,硝·烟·莠去津复配制剂;非耕地豚草防控,居民生活区优选敌草快、草铵膦,林间、地头可选用草甘膦、三氯吡氧乙酸丁氧基乙酯进行防控,对豚草有较高防效。

关键词：豚草除草剂防控

豚草和三裂叶豚草水浸提液对玉米化感作用的研究

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豚草和三裂叶豚草水浸提液对玉米化感作用的研究

作者：艾明君长春师范大学

学位级别：硕士

豚草(Ambrosia artemisiifolia L.)和三裂叶豚草(Ambrosia trifida L.)均隶属菊科(Compositae)豚草属(Ambrosia L.),为一年生草本植物,是全球公认的恶性入侵杂草。化感作用是豚草和三裂叶豚草成功入侵的重要因素之一,为探明两者化感作... 详细信息

豚草(Ambrosia artemisiifolia L.)和三裂叶豚草(Ambrosia trifida L.)均隶属菊科(Compositae)豚草属(Ambrosia L.),为一年生草本植物,是全球公认的恶性入侵杂草。化感作用是豚草和三裂叶豚草成功入侵的重要因素之一,为探明两者化感作用的机制,本研究以不同生长期的豚草和三裂叶豚草为实验材料,选取玉米为受试植物,从种子萌发、根系形态及转录组测序(RNASequencing,RNA-seq)等方面开展研究,分析受试植物经胁迫后的种子萌发、幼苗生长和基因组转录情况,并通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对豚草和三裂叶豚草水浸提液所含化感物质的成分展开分析与鉴定,为研究豚草和三裂叶豚草对农业生产的危害机制、有效防除方法、玉米抗性基因的发掘和资源化利用等提供理论基础和科学依据。主要研究结果如下:(1)不同生长期的豚草和三裂叶豚草水浸提液对玉米种子萌发和幼苗生长均表现出不同程度的化感抑制作用。当用质量浓度分别为0.05 g/m L、0.10g/m L、0.15 g/m L和0.20 g/m L的水浸提液处理玉米种子时,苗期豚草、花期豚草和果期豚草的化感综合效应指数分别为:-0.540、-0.459和-0.555;苗期三裂叶豚草、花期三裂叶豚草和果期三裂叶豚草的化感综合效应指数分别为:-0.557、-0.533和-0.330。表明水浸提液质量浓度在0.05～0.20 g/m L时,不同生长期豚草水浸提液对玉米的化感作用由强到弱为:果期豚草>苗期豚草>花期豚草;不同生长期三裂叶豚草水浸提液对玉米的化感作用由强到弱为:苗期三裂叶豚草>花期三裂叶豚草>果期三裂叶豚草。(2)当水浸提液质量浓度在0.05～0.20 g/m L时,经豚草和三裂叶豚草水浸提液胁迫后,玉米幼苗根系形态均发生明显变化,与对照组相比,处理组玉米幼苗根系的根毛不发达,变短变硬,扭曲较多,颜色呈黄褐色,并且经胁迫后的玉米幼苗根系成熟区细胞的长度较对照组变短。(3)以蒸馏水(CK)处理为对照,对经质量浓度为0.10 g/m L的豚草水浸提液(TC)和三裂叶豚草水浸提液(SLY)分别胁迫处理后的玉米幼苗进行转录组测序,结果发现在TC＿vs＿CK对比组中共鉴定到4927个差异表达基因,包括1475个上调基因,3452个下调基因;在SLY＿vs＿CK对比组中共鉴定到7377个差异表达基因,包括2869个上调基因,4508个下调基因。GO功能富集分析显示,在TC＿vs＿CK对比组中DEGs主要富集在防御反应、对氧化合物的反应、单加氧酶活性、萜烯合酶活性和跨膜转运蛋白活性等GO terms;在SLY＿vs＿CK对比组中DEGs主要富集在光合作用、次生代谢物合成过程、光合系统、氧化还原酶活性和单加氧酶活性等GO terms。KEGG通路富集分析表明,在TC＿vs＿CK对比组中,DEGs显著富集的KEGG通路主要有组氨酸代谢、光合作用、细胞色素P450对外源物质的代谢、淀粉和蔗糖代谢和氧化磷酸化等;在SLY＿vs＿CK对比组中,DEGs显著富集的KEGG通路主要有细胞色素P450对外源物质的代谢、色氨酸代谢、抗坏血酸和糖醛酸代谢、光合作用和ABC转运蛋白等。此外,在TC＿vs＿CK对比组中共筛出39个与植物抗氧化性相关的基因;在SLY＿vs＿CK对比组中共筛出61个与植物抗氧化性相关的基因,进一步从分子水平上说明了豚草和三裂叶豚草水浸提液的胁迫打破了玉米幼苗生长发育过程中保护酶系统的平衡。(4)通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析发现,豚草水浸提液和三裂叶豚草水浸提液中所含的化学物质主要为邻苯二甲酸二乙酯。

关键词：豚草三裂叶豚草玉米化感作用转录组测序 GC-MS

全球气候变化下农田杂草节节麦和豚草的潜在威胁及其驱动因子

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生态学杂志 2023年

作者：唐千鸿宗冬琳周静胡小康王弢大理大学农学与生物科学学院

为探究杂草节节麦和豚草在未来气候变化情景下的潜在分布区和对耕地的潜在威胁，本研究使用物种分布模型的集成平台Biomod2分析了节节麦和豚草的全球潜在分布区及驱动其分布的气候因子，并与全球耕地分布相结合，以评价受潜在威胁的耕... 详细信息

为探究杂草节节麦和豚草在未来气候变化情景下的潜在分布区和对耕地的潜在威胁，本研究使用物种分布模型的集成平台Biomod2分析了节节麦和豚草的全球潜在分布区及驱动其分布的气候因子，并与全球耕地分布相结合，以评价受潜在威胁的耕地区域。结果表明：影响节节麦分布的主要因子为最冷月份最低温度和最暖季度降水量，影响豚草分布的主要因子为最干月份降水量和年平均气温；节节麦的适宜生境区在RCP2.6与RCP8.5两个未来情景下均减少，豚草的适宜生境区在未来RCP8.5情景下增加；节节麦与耕地重叠区域在RCP2.6与RCP8.5两个未来情景下均减少，而豚草的重叠区域在RCP8.5情景下增加。研究表明，随着未来气温升高，节节麦的分布区域会逐渐减少，对耕地的潜在威胁也随之减小；豚草则在未来气温显著升高下分布区域大幅增加，对耕地的潜在威胁也显著增大。

关键词：节节麦豚草物种分布驱动因素耕地

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吉林省豚草瘦果形态及微结构特征

生物安全学报 2023年

作者：王玉莹于忠亮吴生海兰雪涵杨春波杜凤国集贤县林业和草原局吉林省林业科学研究院北华大学林学院

【目的】研究吉林省不同地区豚草瘦果形态及微结构特征，为豚草的识别及防控提供参考。【方法】采集吉林省吉林市磨盘山、吉林市龙潭山、桦甸市、蛟河市、长春市、四平市、公主岭市、通化市、白山市、白城市、松原市和乾安县12个地区不... 详细信息

【目的】研究吉林省不同地区豚草瘦果形态及微结构特征，为豚草的识别及防控提供参考。【方法】采集吉林省吉林市磨盘山、吉林市龙潭山、桦甸市、蛟河市、长春市、四平市、公主岭市、通化市、白山市、白城市、松原市和乾安县12个地区不同豚草种群的瘦果进行扫描电镜观察、描述和拍照，分析豚草瘦果表型性状与地理-气候因子的相关性，并对瘦果形态及微结构特征进行聚类分析。【结果】豚草果皮纹饰有条状纹饰、网状纹饰和穴状纹饰;瘦果的喙长度随年均降水量增加而增加、随纬度升高而减少;果形系数随经度升高及年均降水量的增加而增加。根据形态和微结构性状聚类分析结果，将豚草瘦果分为3类(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)。其中，Ⅰ类瘦果果皮纹饰网状、中果形、短喙类，种源主要来自蛟河市、通化市、公主岭市、松原市和乾安县;Ⅱ类瘦果果皮纹饰条状、小果形、中长喙类，种源主要来自吉林市磨盘山、吉林市龙潭山、桦甸市、长春市和四平市;Ⅲ类瘦果果皮纹饰穴状、大果形、长喙类，种源主要来自白山市和白城市。【结论】吉林省豚草瘦果形态及微结构存在差异，低纬度、高降水量有利于豚草瘦果生长发育。

关键词：豚草瘦果微结构扫描电镜吉林省

豚草和三叶鬼针草入侵过程中影响根际土壤微生物群落结构的关键土壤理化因子及其相关机制研究

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豚草和三叶鬼针草入侵过程中影响根际土壤微生物群落结构的关键土...

作者：王丽婷河北大学

学位级别：硕士

外来植物能否成功入侵与土壤微生物群落密切相关,土壤微生物是影响外来植物入侵力的重要因素。外来植物入侵后可引起微生物群落结构和土壤养分循环的变化,反之由入侵驱动的微生物群落结构和土壤养分的改变可以诱导一种自我促进机制,从... 详细信息

外来植物能否成功入侵与土壤微生物群落密切相关,土壤微生物是影响外来植物入侵力的重要因素。外来植物入侵后可引起微生物群落结构和土壤养分循环的变化,反之由入侵驱动的微生物群落结构和土壤养分的改变可以诱导一种自我促进机制,从而有助于其自身的入侵。此外,根际土壤是维持土壤、微生物和植物之间复杂相互作用的界面,是微生物与植物互作研究的热点区域,探究根际土壤微生物群落结构、功能和养分的变化关系有助于揭示外来植物的入侵机制。基于此,本文以2种入侵菊科植物豚草(Ambrosia artemisiifolia L.)和三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)为研究对象,选择华北地区豚草和三叶鬼针草3种常见伴生本地植物藜(Chenopodium serotinum L.)、草木樨(Melilotus suaveolens Ledeb.)和狗尾草[Setaria viridis(L.)Beauv.],模拟外来植物的入侵过程,在田间同质园试验中设置了入侵种单种、入侵种分别与3种本地种混种和本地种单种11个处理,定殖10年后采集各处理植物根际土壤,采用宏基因组学技术,研究不同处理2种入侵植物与3种本地植物根际土壤微生物群落结构和功能基因的差异,探究其变化与土壤理化因子之间的关系,明确豚草和三叶鬼针草入侵过程中影响根际土壤微生物群落结构的关键土壤理化因子,并从植物氮吸收和土壤氮循环角度揭示根际土壤微生物群落结构变化的相关机制。研究结果丰富了外来植物入侵机制的研究,并为豚草和三叶鬼针草防控提供重要的理论依据。本研究的主要结果如下:(1)不同处理2种入侵种和3种本地植物根际土壤微生物群落主要以细菌为主,门水平上以Actinobacteria、Proteobacteria、Acidobacteria、Chloroflexi和Gemmatimonadetes等为优势群落,属水平上Solirubrobacter、Steroidobacter、Nocardioides、Conexibacter等在不同样品中占比很大。豚草和三叶鬼针草长期定殖会显著改变根际土壤微生物群落结构:在同一生境下,单种处理中2种入侵植物与3种本地植物,以及单种和混种处理中入侵种根际土壤微生物群落结构存在显著差异,差异主要体现在菌属种类和相对含量方面,一是豚草和三叶鬼针草单种根际土壤微生物菌属种类较3种本地植物以及混种中入侵种均显著增加;二是豚草和三叶鬼针草单种显著聚集Bradyrhizobium、Skermanella和Actinoplanes等34个菌属。(2)通过比较根际土壤养分变化可知,长期定殖的豚草和三叶鬼针草入侵种单种中根际土壤硝态氮含量均低于3种本地植物单种处理以及混种处理中入侵种根际土壤硝态氮含量;与3种本地植物和混种处理中入侵种相比,2种入侵种单种根际具有较低的硝酸盐合成功能基因、较高的硝酸盐分解功能基因,且两种入侵种单种对根际土壤氮吸收能力更强。(3)无论与3种本地植物单种相比,还是与混种中入侵种相比,长期定殖后豚草和三叶鬼针草单种处理中土壤pH值均显著升高。(4)通过相关性分析可知,土壤pH值和硝态氮是显著影响不同处理2种入侵植物和3种本地植物根际土壤微生物群落结构差异的主要土壤理化因子。不同土壤理化因子与土壤微生物菌属存在不同相关性,其中与pH呈显著正相关的菌属有Bradyrhizobium、Actinoplanes、Micromonospora、Steroidobacter、Burkholderia、Dactylosporangium、Labilithrix;与硝态氮呈显著负相关的菌属有Sporichthya、Afipia、Actinokineospora和Pseudolabrys。

关键词：豚草三叶鬼针草根际土壤微生物宏基因组理化因子相关性

新疆外来入侵杂草豚草属LAMP快速检测技术的建立

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生物安全学报 2023年第3期32卷 277-281页

作者：于海鑫付开赟丁新华贾尊尊吐尔逊·阿合买提王兰郭文超塔里木大学农学院新疆阿拉尔843300 新疆农业科学院植物保护研究所/农业农村部西北荒漠绿洲作物有害生物综合治理重点实验室新疆乌鲁木齐830091

【目的】开发外来入侵生物三裂叶豚草和豚草不同生育期、不同部位的环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术,以达到田间快速、准确和高效识别的目的。【方法】以SYBR Green Ⅰ为指示剂,分别针对三裂叶豚草和... 详细信息

【目的】开发外来入侵生物三裂叶豚草和豚草不同生育期、不同部位的环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术,以达到田间快速、准确和高效识别的目的。【方法】以SYBR Green Ⅰ为指示剂,分别针对三裂叶豚草和豚草不同发育阶段(幼苗期、生长期、种子期)开展LAMP技术开发。【结果】特异性验证结果显示,所检测杂草的LAMP产物均呈阳性(产生白色沉淀),而与其对照的其他2种杂草的LAMP产物均为阴性(无白色沉淀)。灵敏度检测结果显示,该体系的DNA最低检测限为10^(-10) ng·μL-1,比常规聚合酶链式反应灵敏度高。【结论】本研究建立的LAMP检测体系能有效应用于三裂叶豚草和豚草样本的快速检测,为其快速、高效识别提供技术支撑。

关键词：三裂叶豚草豚草环介导等温扩增(LAMP) 快速检测技术

模拟酸雨对入侵植物豚草与伴生种鬼针草竞争关系的影响

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植物生态学报 2022年第8期46卷 932-940页

作者：柳牧青杨小凤石钰铭刘雨薇李小蒙廖万金北京师范大学生命科学学院生物多样性与生态工程教育部重点实验室北京100875 北京师范大学生命科学与技术国家级实验教学示范中心北京100875

植物种间相互作用对物种的生存至关重要。对于入侵植物而言,更强的种间竞争能力是其成功入侵的重要机制。然而,环境条件的变化可能会改变种间关系并影响植物入侵的最终结果。该研究主要探索当今严重的环境问题之一——酸雨对中国入侵植... 详细信息

植物种间相互作用对物种的生存至关重要。对于入侵植物而言,更强的种间竞争能力是其成功入侵的重要机制。然而,环境条件的变化可能会改变种间关系并影响植物入侵的最终结果。该研究主要探索当今严重的环境问题之一——酸雨对中国入侵植物豚草(Ambrosia artemisiifolia)和伴生本地种鬼针草(Bidens bipinnata)种间相互作用的影响,进一步了解环境扰动对生物入侵的影响。该研究于2021年3月在北京师范大学室外条件下对豚草和鬼针草开展de Wit替代竞争实验,并施加不同浓度的酸雨模拟溶液(pH=3、4、5、7),记录植株在第24、34、45天的株高以及生长季结束时的株高和地上生物量,通过计算相对邻株效应指数(RNE)并绘制取代系列图表来评估两者的竞争关系。主要结果如下:单一种植时,中浓度酸雨(pH=4)促进了豚草和鬼针草的早期生长,而高浓度酸雨(pH=3)显著抑制了两者的早期生长,但不影响生长季结束时的株高。混合种植时,高浓度酸雨(pH=3)显著降低了豚草在第34、45天时的株高,但在生长季结束时对豚草无影响,而鬼针草在生长季结束时株高显著降低。鬼针草相对豚草的RNE在任何酸浓度下都不显著。而豚草相对鬼针草的RNE在无酸雨条件下显著,酸雨处理时在鬼针草比例较低时显著。取代系列实验图表显示,低浓度酸雨(pH=5)增加了在低豚草比例下的鬼针草的竞争优势,而高浓度酸雨增强了豚草的竞争优势。该研究表明酸雨显著影响了豚草和鬼针草的生长及种间竞争关系,高浓度酸雨增加了入侵植物豚草的竞争优势。

关键词：酸雨种间竞争环境干扰植物入侵豚草

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豚草花粉监测与花粉过敏的研究进展

植物检疫 2020年第4期34卷 47-52页

作者：张小利丁建云崔建臣孙国强段永恒杨得草赵振霞潘洪吉北京市植物保护站北京100029 北京市怀柔区植物保护站北京市房山区植物疫病预防控制中心

豚草传入我国已有80多年历史,现已遍布全国20多个省市。豚草花粉是气传致敏花粉,致敏性强,花粉量大,严重危害人体健康。本文综述了豚草花粉形态特征和豚草花粉监测现状,包括豚草花粉的监测技术、我国的豚草花粉监测结果以及影响豚草花... 详细信息

豚草传入我国已有80多年历史,现已遍布全国20多个省市。豚草花粉是气传致敏花粉,致敏性强,花粉量大,严重危害人体健康。本文综述了豚草花粉形态特征和豚草花粉监测现状,包括豚草花粉的监测技术、我国的豚草花粉监测结果以及影响豚草花粉监测的因素;总结了豚草花粉过敏人群在我国的分布,豚草花粉过敏原成分以及影响豚草花粉过敏症的因素,对豚草花粉监测和花粉过敏症的研究进行展望。

关键词：豚草花粉过敏花粉监测