近日,绍兴大学生命与环境科学学院于飞海教授团队在国际植物科学领域的顶级期刊《New Phytologist》在线发表了题为“Invasive plants have stronger root recognition capabilities than native plants”的学术论文。该成果将土壤遗留效应与植物根系识别整合到外来植物入侵的研究中,为揭示外来植物的成功入侵提供了全新的理论视角。绍兴大学为该论文的第一完成单位,成都理工大学与绍兴大学联合培养硕士研究生刘俊男为该论文的第一作者,生命与环境科学学院于飞海教授为该论文的通讯作者。

外来植物入侵机制一直是生态学研究的核心热点。在复杂的土壤环境中,植物能通过根系介导的同种与异种识别及根系空间分离来避免激烈的种内竞争,进而提升自身的种间竞争能力。然而,入侵植物的根系识别能力是否显著强于本地植物及微生物介导的土壤遗留效应是否2025欧洲杯竞猜官网调节植物根系分离策略目前尚不清楚。
通过5对同属入侵和本地植物的对比研究发现,在面对同种邻居时,入侵植物能显著减少对同种邻居的根系分配,展现出比本地物种更强的同种根系避让能力。进一步实验表明,两者在未驯化的土壤中均表现出根系分离;在入侵植物或本地植物驯化过的土壤中,本地植物的根系分离能力削弱,这种变化与土壤真菌和细菌群落组成的变化相关,而入侵植物却不受影响。
本研究表明,入侵植物拥有不受土壤微生物遗留影响的、避免种内竞争的根系识别能力,这可能是其实现成功入侵的重要机制之一。该项研究填补了入侵植物、根系识别与土壤微生态反馈交叉领域的空白,丰富了现有的植物入侵机制理论。
本研究由刘俊男、Mark van Kleunen、James D. Bever、Michael Opoku Adomako、吴方茹、薛伟及于飞海合作完成,得到了国家重点研发计划项目(2023YFE0124900)和国家自然科学基金项目(W2433081)的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1111/nph.71269

第一作者:刘俊男
成都理工大学生态环境学院与绍兴大学生命与环境科学学院23级联合培养研究生,研究方向为植物根系的亲缘识别。硕士期间以第一作者在New Phytologist、Journal of Plant Ecology、Environmental and Experimental Botany上发表SCI论文3篇。