：加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)为菊科一枝黄花属多年生草本植物，原产于北美，现已成功侵入欧洲中西部、亚洲大部以及澳大利亚和新西兰等地，成为一种世界性的入侵杂草。本研究通过测定原产地（加拿大）以及入侵地（中国）采集来的加拿大一枝黄花各10个种群的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和漆酶(LAC)的酶活，为阐明木质素代谢在加拿大一枝黄花入侵过程中所受调节机制提供一定的理论基础。研究结果表明，在6月-10月间，入侵地种群与原产地种群的PAL活性很低，但前者的POD和LAC活性均显著低于后者。且随着植株的生长发育，原产地加拿大一枝黄花茎部的POD活性呈下降趋势，LAC活性呈上升趋势；而入侵地加拿大一枝黄花茎部的POD活性逐渐升高，LAC活性则无显著变化。由实验结果可以推测出原产地种群茎部的木质素含量在入侵后有所下降，导致其抗性的下降。故加拿大一枝黄花在入侵引入地时所表现出的一系列竞争优势，如生物量大、繁殖力强、生长速度快等，很可能是以牺牲其植株抗性为代价的。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.1.1供试材料2
1.1.2试验基地3
1.2试验方法 3
1.2.1试验设计3
1.2.2测定方法3
1.3数据整理与统计分析5
2结果与分析5
2.1原产地与入侵地加拿大一枝黄花PAL酶活的差异比较5
2.2原产地与入侵地加拿大一枝黄花POD酶活的差异比较6
2.3原产地与入侵地加拿大一枝黄花LAC酶活的差异比较6
3讨论 7
3.1原产地与入侵地加拿大一枝黄花PAL酶活差异的讨论8
3.2原产地与入侵地加拿大一枝黄花POD酶活差异的讨论8
3.3原产地与入侵地加拿大一枝黄花LAC酶活差异的讨论10
致谢10
参考文献11
木质素代谢在加拿大一枝黄花入侵过程中所受调节机制的研究
生命科学
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学院 生命基地112班 刘洋
引言
引言
加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)为菊科一枝黄花属多年生草本植物，植株粗壮，成株平均高度2m 以上，主根较明显，须根细且密布，具长根状茎。黄色头状花序小，在花序分枝上排列成蝎尾状，再组合成大型顶生圆锥花序。连萼瘦果长约1mm ，上具34mm白色冠毛，每棵成株可以产生约2万粒种子。加拿大一枝黄花是一组染色体数目不同的亚种或变种组成的多倍复合体，主要染色体倍性有二倍体(2n=18)、四倍体(2n=36)和六倍体(2n=54)3种。加拿大一枝黄花原产于北美，现已成功侵入欧洲中西部、亚洲大部以及澳大利亚和新西兰等地，成为一种世界性的入侵杂草。加拿大一枝黄花于 1935 年作为庭院花卉引入我国上海、南京等地，随后逸生至野外，成为恶性杂草，现分布于我国华东、华中、华北、东北和西南等地区，并有可能进一步扩散。加拿大一枝黄花在入侵地往往形成单优势种群落，影响生态系统内各功能群之间的联系，破坏生态系统结构和功能，威胁生物多样性，严重的可导致本地物种局部灭绝。加拿大一枝黄花侵入农田、果园会造成作物大面积减产，引起重大的经济损失，但现在还没有十分有效的控制手段，因此当地政府需投入大量资金对其进行长期的防治和管理。
目前，国内外对加拿大一枝黄花的入侵机理已有许多报道。大部分研究认为加拿大一枝黄花的入侵能力、入侵地环境的脆弱性以及人类活动的干扰是其成功入侵的关键因素，但很少关注入侵过程中加拿大一枝黄花的木质素代谢情况及其调节机制等问题。
植物在与天敌相互作用的长期进化过程中，通过各种代谢途径形成了不同的与抵抗天敌有关的防御系统，包括定性防御系统（有毒次生代谢产物）和定量防御系统（抗降解结构物质）。其中木质素作为细胞组织抵抗入侵的第一道防护屏障，在植物防御反应中起着重要作用。研究表明木质素代谢与植物的抗病、抗虫、抗涝、抗旱等抗逆生理都有一定的相关性。在植物防御组织中木质素的存在既作为定量防御，使细胞壁能够抵抗天敌攻击的机械压力或天敌消化酶类对细胞壁的降解作用；另一方面由于木质素形成过程中还产生一些低分子酚类物质和对天敌有毒的其他代谢产物，其同时也发挥定性防御的作用，限制了天敌对植物的入侵。Mohammed指出，木质素在椰枣诱导抗虫中具有重要作用。当植物组织细胞壁木质素含量增加时，植食性昆虫获得糖类和蛋白质的能力会降低。事实上木质素在茎秆不同组织内的分布是不均匀的，Jung和Casler在研究了玉米茎秆不同组织木质化程度后指出，相较于髓部的薄壁组织，表皮附近的厚壁组织及维管束木质化程度更高。Jung和Casler在进一步研究了玉米茎秆不同组织抵抗食草动物消化酶的能力后指出，表皮附近的组织对于防御功能的贡献更大。因此茎秆的木质素化对植株防御功能的贡献不仅仅体现在木质素含量上，木质素在茎秆不同组织内的分布对于植物的防御能力的影响更直接。
故本课题通过对木质素代谢过程中关键酶活性差异的研究，以了解木质素代谢在加拿大一枝黄花入侵过程中所受调节机制，从而进一步明确加拿大一枝黄花的入侵机理，阐述加拿大一枝黄花在入侵过程中的生态适应机制，从而为提出切实可行的外来入侵物种防治措施提供参考。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 供试材料
本实验供试材料来源于10个从原产地（加拿大）采集来的加拿大一枝黄花种群以及10个从入侵地（中国）采集来的加拿大一枝黄花种群，并且在同质园条件下种植得到（表1）。
表1：加拿大一枝黄花种群表
Table1:Populations of Solidago canadensis L1
入侵地
原产地
ZHW
US9
HM
US10
四倍体
NBM
US14
LYG
US17
XL
US30
WJ
US1
NTK
US13
六倍体
YZT
US14
长兴
US17
六安
US26
1．1．2 试验基地
试验地位于大学生命科学学院杂草实验室。
1．2 试验方法
1．2．1 试验设计
本实验中测定的木质素代谢的相关酶包括苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化物酶（POD）和漆酶(LAC)。目前这些酶的酶活测定方法在国际上均有广泛研究。

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