入侵植物与专食性昆虫再度关联下资源分配格局的演变:从土壤互惠共生到抗虫防御的进化权衡
《New Phytologist》:Reassociation of specialist herbivores with an invasive plant selects for reduced allocation to soil mutualists
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时间:2025年10月18日
来源:New Phytologist 8.1
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本研究针对入侵植物与专食性草食动物再度关联后如何调控资源分配这一关键问题,由科研人员通过分析不同历史时长的豚草(Ambrosia artemisiifolia)与专食性昆虫Ophraella communa的互作关系,揭示了植物在进化过程中将资源从丛枝菌根真菌(AMF)互惠共生转向草食动物防御的适应性策略。研究发现,长期再度关联群体的AMF定殖率显著降低,叶片单宁含量上升而根系脂肪酸减少,为理解生物入侵的生态进化机制及天敌引入计划的长期效应提供了新视角。
入侵植物常通过逃逸专食性草食动物而演化出资源向生长而非防御的再分配策略,但与专食者的再度关联可能逆转这一进化权衡。本研究以入侵植物豚草(Ambrosia artemisiifolia)为对象,探究其与专食性昆虫Ophraella communa再度关联历史时长对丛枝菌根真菌(AMF)根系定殖的影响,并解析再关联后化学介导的AMF定殖与植物防御变化。结果表明:与专食者再度关联历史更长的豚草种群,其AMF定殖率显著低于关联较短或无关联种群。遗传学分析显示,再度关联后豚草种群对草食动物的抗性增强,但AMF定殖减少,这一拮抗-互惠关系的转变与叶片单宁含量升高、根系及根系分泌物中脂肪酸浓度降低密切相关。研究提示,与专食性草食者的再度关联可能驱动植物将分配策略从AMF互惠共生转向抗虫防御,为阐释天敌逃逸与增强互惠作用间的联系提供了新线索,对经典生物防治计划的长期生态效应具有启示意义。
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