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加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)原产于北美地区，20世纪30年代作为观赏花卉被引入我国，后逸生至野外，成为一种恶性杂草，破坏了我国的生态环境并且造成了严重的经济损失。天敌逃逸假说(Enemy Release Hypothesis)是被最早和最广泛用于解释植物入侵的理论之一，该理论认为物种能够成功入侵并且定居于新的生境中主要是由于脱离了与其协同进化的自然天敌，由于在入侵地缺乏天敌的控制，入侵物种本来用于防御天敌的资源就转移到了自身的生长发育上，使其在新的生境中具有更强的生存竞争力。但用该假说来解释加拿大一枝黄花的入侵机制目前仍然缺乏实验依据。因此本研究以原产地和入侵地加拿大一枝黄花为材料，比较研究了它们的木质素总量及木质素在木质部和韧皮部的分布及含量、木质素合成途径中关键酶——过氧化物酶(POD)和漆酶(LAC)的活性等差异，为用天敌逃逸假说解释加拿大一枝黄花的的入侵机制提供实验依据。
1.加拿大一枝黄花茎秆总木质素含量及分布的测定方法研究
酸解法(Klason法)和巯基乙酸法(TGA法)是目前运用较为广泛的植物茎秆木质素总量的测定方法，但这两种方法都不能测定木质素在茎秆组织中的分布情况。Quantifasga是目前唯一可定量分析植物组织中木质素化程度的方法。为了探索适用于测定加拿大一枝黄花茎秆木质素总量和木质素化程度的方法，首先应用Klason法和TGA法测定入侵地加拿大一枝黄花3个种群在3个生长时期茎秆中的木质素总量。进一步，把前人的Quantifasga方法用于定量测定茎秆不同组织中木质素化程度的差异。结果表明2种木质素总量的测量方法均能有效测定加拿大一枝黄花同一种群不同生长阶段之间的差异和种群间木质素总量的差异，但TGA法在测定过程中存在木质素的损失，Klason法测得木质素总量高于TGA法测得总量，并且误差更小，因此Klason法更适合加拿大一枝黄花茎秆木质素总量的测定;用Quantifasga法可以定量测定出不同种群茎秆维管组织木质素化程度的差异。因此，本研究找出了全面、有效测定加拿大一枝黄花茎秆木质素总量的Klason法和在不同组织中的木质素化程度的Quantifasga定量法。
2.原产地和入侵地加拿大一枝黄花木质素总量和分布差异的初步研究
选取花期前后的入侵地和原产地加拿大一枝黄花作为试验材料，进行了株高、茎直径、叶长、叶宽、总木质素含量、齐整小核菌侵染后还原糖释放量等的测定，并用Fasga和Maule染色及Quantifasga法分析和测定木质素在不同组织中的分布及含量。结果显示:入侵地种群的株高、茎直径和叶长显著大于原产地种群，而且入侵地种群的总木质素含量显著高于原产地10.27％和9.63％;生长期原产地韧皮纤维的木质素化程度比入侵地高1.66，而木质部的木质素化程度却比入侵地低0.38，成熟期二者的韧皮纤维木质素化程度相当，但是原产地木质部的木质素化程度高出入侵地2.96。齐整小核菌侵染生长期入侵地种群后，还原糖释放量比原产地高出0.31mg/ml，成熟期二者相当。综合以上研究结果表明，入侵地种群的生长速度快于原产地;入侵地种群韧皮纤维的木质素化发育滞后于原产地，而木质部导管及木纤维木质素化发育先于原产地，入侵地在生长早期将木质素主要用于了自身生长而非抵御天敌，原产地在生长早期将木质素主要用于抵御天敌。
3.原产地和入侵地加拿大一枝黄花木质素总量和分布及代谢差异的研究
以原产地和入侵地的加拿大一枝黄花为材料，于生长旺盛期开始测量株高和取样，每次间隔一个月(共五次，S1-S5)，进行茎秆中木质素总量的测定、齐整小核菌侵染后还原糖释放量的测定、利用Fasga和Maule染色法及Quantifasga定量分析木质素在不同组织中的含量及分布，测定了木质素聚合酶——过氧化物酶(POD)和漆酶(LAC)的活性，克隆出lac4的部分序列，并测定了两个产地种群茎秆中lac4的相对表达量。结果如下:入侵地种群株高和木质素总量在S1到S5时期均显著高于原产地;两个产地种群在齐整小核菌侵染后还原糖释放量没有显著差异，并且木质素含量与还原糖释放量均呈显著负相关，说明木质素在抵御天敌方面起关键作用;原产地的韧皮纤维的发育早于入侵地，S1-S5期原产地的木质素化程度显著高于入侵地0.75-1.78;虽然木质部的木质素化程度没有明显差异，但由染色图可以看出入侵地的木质部发育早于原产地;POD活性在两个产地的韧皮部中均没有显著差异，原产地木质部的POD活性在S1、S2、S5期显著高于入侵地;原产地韧皮部的LAC活性在S1-S5期均显著高于入侵地36.14-266.09U/(g*min)，而木质部二者没有显著差异;原产地的lac4的表达量显著高于入侵地，与LAC的活性结果吻合。研究结果综合表明入侵地种群的生长速度快于原产地，且伴随着木质素的大量形成;木质素在加拿大一枝黄花抵御天敌中起到重要作用;从S1到S5期，原产地的韧皮纤维木质素化程度始终高于入侵地，并且LAC调控了此差异，而入侵地的木质部发育早于原产地，此结果支持了加拿大一枝黄花天敌逃逸假说的入侵机制。
1.加拿大一枝黄花茎秆总木质素含量及分布的测定方法研究
酸解法(Klason法)和巯基乙酸法(TGA法)是目前运用较为广泛的植物茎秆木质素总量的测定方法，但这两种方法都不能测定木质素在茎秆组织中的分布情况。Quantifasga是目前唯一可定量分析植物组织中木质素化程度的方法。为了探索适用于测定加拿大一枝黄花茎秆木质素总量和木质素化程度的方法，首先应用Klason法和TGA法测定入侵地加拿大一枝黄花3个种群在3个生长时期茎秆中的木质素总量。进一步，把前人的Quantifasga方法用于定量测定茎秆不同组织中木质素化程度的差异。结果表明2种木质素总量的测量方法均能有效测定加拿大一枝黄花同一种群不同生长阶段之间的差异和种群间木质素总量的差异，但TGA法在测定过程中存在木质素的损失，Klason法测得木质素总量高于TGA法测得总量，并且误差更小，因此Klason法更适合加拿大一枝黄花茎秆木质素总量的测定;用Quantifasga法可以定量测定出不同种群茎秆维管组织木质素化程度的差异。因此，本研究找出了全面、有效测定加拿大一枝黄花茎秆木质素总量的Klason法和在不同组织中的木质素化程度的Quantifasga定量法。
2.原产地和入侵地加拿大一枝黄花木质素总量和分布差异的初步研究
选取花期前后的入侵地和原产地加拿大一枝黄花作为试验材料，进行了株高、茎直径、叶长、叶宽、总木质素含量、齐整小核菌侵染后还原糖释放量等的测定，并用Fasga和Maule染色及Quantifasga法分析和测定木质素在不同组织中的分布及含量。结果显示:入侵地种群的株高、茎直径和叶长显著大于原产地种群，而且入侵地种群的总木质素含量显著高于原产地10.27％和9.63％;生长期原产地韧皮纤维的木质素化程度比入侵地高1.66，而木质部的木质素化程度却比入侵地低0.38，成熟期二者的韧皮纤维木质素化程度相当，但是原产地木质部的木质素化程度高出入侵地2.96。齐整小核菌侵染生长期入侵地种群后，还原糖释放量比原产地高出0.31mg/ml，成熟期二者相当。综合以上研究结果表明，入侵地种群的生长速度快于原产地;入侵地种群韧皮纤维的木质素化发育滞后于原产地，而木质部导管及木纤维木质素化发育先于原产地，入侵地在生长早期将木质素主要用于了自身生长而非抵御天敌，原产地在生长早期将木质素主要用于抵御天敌。
3.原产地和入侵地加拿大一枝黄花木质素总量和分布及代谢差异的研究
以原产地和入侵地的加拿大一枝黄花为材料，于生长旺盛期开始测量株高和取样，每次间隔一个月(共五次，S1-S5)，进行茎秆中木质素总量的测定、齐整小核菌侵染后还原糖释放量的测定、利用Fasga和Maule染色法及Quantifasga定量分析木质素在不同组织中的含量及分布，测定了木质素聚合酶——过氧化物酶(POD)和漆酶(LAC)的活性，克隆出lac4的部分序列，并测定了两个产地种群茎秆中lac4的相对表达量。结果如下:入侵地种群株高和木质素总量在S1到S5时期均显著高于原产地;两个产地种群在齐整小核菌侵染后还原糖释放量没有显著差异，并且木质素含量与还原糖释放量均呈显著负相关，说明木质素在抵御天敌方面起关键作用;原产地的韧皮纤维的发育早于入侵地，S1-S5期原产地的木质素化程度显著高于入侵地0.75-1.78;虽然木质部的木质素化程度没有明显差异，但由染色图可以看出入侵地的木质部发育早于原产地;POD活性在两个产地的韧皮部中均没有显著差异，原产地木质部的POD活性在S1、S2、S5期显著高于入侵地;原产地韧皮部的LAC活性在S1-S5期均显著高于入侵地36.14-266.09U/(g*min)，而木质部二者没有显著差异;原产地的lac4的表达量显著高于入侵地，与LAC的活性结果吻合。研究结果综合表明入侵地种群的生长速度快于原产地，且伴随着木质素的大量形成;木质素在加拿大一枝黄花抵御天敌中起到重要作用;从S1到S5期，原产地的韧皮纤维木质素化程度始终高于入侵地，并且LAC调控了此差异，而入侵地的木质部发育早于原产地，此结果支持了加拿大一枝黄花天敌逃逸假说的入侵机制。