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廈大一科研成果揭示,互花米草為何能成“超級入侵者”

2022-03-20由 全國黨媒資訊公共平臺 發表于 林業

互花米草為什麼會在我國迅速蔓延

福建日報APP-新福建8月27日報道(福建日報全媒體記者 楊珊珊 通訊員 李靜)近期,廈大環境與生態學院科研團隊在生態學國際頂尖雜誌《分子生態學》(Molecular Ecology)線上發表了一項成果,揭示了惡性入侵植物互花米草侵佔我國濱海溼地的遺傳進化機制。

該研究成果有利於幫助人們進一步瞭解互花米草擴散的原因,為從源頭上治理互花米草蔓延提供了方向和思路。據悉,互花米草是一種原產於北美東海岸的海灘植物, 莖幹密集粗壯、地下根莖發達,能夠促進泥沙的快速沉降和淤積。1979年,我國從美國的北卡羅來納、佐治亞和佛羅里達分別引進了高、中、低三個生態型的互花米草,用於保灘護堤、促淤造陸,並逐步推廣到沿海多省份,為抵禦颱風、保灘護岸起到了一定作用。但隨著互花米草在各地迅速繁殖擴張,威脅了當地海岸生態系統、影響溼地灘塗養殖、阻塞船道等。因此,互花米草已被列入全球最具威脅性的100種外來生物名錄,而中國是全球受其危害最嚴重的國家之一。

由於缺乏詳細引種過程的記錄,長期以來,學術界對互花米草的入侵機制仍然缺乏統一的認識。2014年起,廈大環境與生態學院李慶順教授、張宜輝教授和張原野助理教授的三支科研團隊開展聯合攻關,力圖從分子遺傳學、生態學、進化生物學等多學科角度,在互花米草的DNA序列中尋找其擴散的“秘密”。

據張宜輝介紹,五年多來,研究團隊採用DNA指紋技術,對來自入侵地中國沿海七個省份的10個區域及原產地北美12個州的15個區域的250個樣本進行了分析。最終發現,這些入侵地植株全部是最初從美國引進的三個生態型的雜交後代,具有顯著的雜種優勢。這也意味著,互花米草的引種和擴散發生在雜交後。

透過進一步測量以上25個區域來源的植株性狀,研究團隊發現,三個基因型間的雜交還透過整合兩種不同的生長能力即縱向生長能力和橫向擴張能力,從而產生了超強的基因型,成為互花米草惡性入侵的主要驅動力。

張宜輝表示,這項成果還只是階段性成果。接下來,研究團隊將會以福建漳江口為研究物件,結合遙感影像技術和基因組學研究,追蹤分析互花米草入侵擴散的動態並深入挖掘其快速擴張的生態機制和分子機理。