外来杂草入侵已经对全球性的农林业和环境造成了生态灾难.它们在入侵地经过迅速的适应性演化不断蔓延入侵.虽然提出了许多假说对其进行解释,但是这些假说均没有明确其内在的遗传机制.DNA甲基化通过调节基因表达影响植物的生长发育和对环境的防御响应机制.不过,尚不了解DNA甲基化通过基因表达调节是否会在外来入侵植物迅速的生态适应演化过程中起作用.最严重的外来杂草紫茎泽兰最初入侵我国西南热带地区,其通过耐冷性演化,持续不断向东北方向扩散入侵,采集到的34个紫茎泽兰种群共计147个植株的耐冷性与其采集地的纬度、极端最低温度、最冷月平均温度和入侵年限之间具有的密切关系明确揭示了它已经发生的耐冷性分化.植物对寒冷响应的CBF转录途径的表观遗传变异在这种分化中起主要作用.该途径中的冷相应调节因子ICE1具有4个表观遗传变异类型,有66～50个胞嘧啶甲基化位点,占4.4％～3.3％甲基化率,这显著地对应着由低到高的地理种群的耐冷水平,但是,这与CBF转录途径的ICE1,CBF1,CBF3,COR等各原件转录表达水平显著负相关,其中反向调节因子CBF2则相反.这一结果表明ICE1去甲基化上调了CBF转录途径表达导致了这一演化.这些证据与3个原产地种群以及2个它国入侵种群的信息一起首次揭示了ICE1去甲基化上调的CBF转录途径的表达水平增强耐冷性是紫茎泽兰迅速向北入侵扩散的演化机制.这一概念也许还可以用于解释其它外来杂草的成功入侵.