近日，我院杜道林团队在《Plants》（植物，中科院二区）杂志上发表题为“Persistence of Root Exudates of Sorghum bicolor and Solidago canadensis: Impacts on Invasive and Native Species”的最新研究成果。江苏大学京江学院为第一完成单位和通讯单位，江苏大学京江学院/环境与安全工程学院杜道林教授为通讯作者）。

化感作用作为一个重要的生态过程，可以影响植物群落动态和入侵物种的建立。从根中释放的化感物质及其在土壤中的持久性可能为某些入侵植物在新地区定植或抑制原生植被提供竞争优势。多数研究认为，外来入侵植物由于有强烈的化感抑制作用，造成脆弱生境物种多样性下降或丧失。入侵种借助化感作用占据群落优势地位的具体作用机制被称为“新武器假说”(novel weapon hypothesis)。为探究这一假说的具体作用机制，本文假设，土壤中残留的根系分泌物对入侵植物和本地植物的生长和生产性能都有抑制作用，并预测入侵物种可能比本地物种对化感化合物表现出更大的耐受性。

据此，课题组选择了入侵植物加拿大一枝黄花（Solidago canadensis）和谷类作物高粱（Sorghum bicolor）作为研究对象，通过测试它们的根系分泌物在温室环境下对本地和入侵植物的化感作用。在种子表面消毒后，将两个入侵物种贫育雀麦和阿拉伯婆婆纳（Bromus sterilis和Veronica persica）以及两个本地物种黄鹌菜和酸模（Youngia japonica和Rumex acetosa）的发芽种子移植到已经培育了加拿大一枝黄花和高粱一个月的土壤中。经过8周的生长后，对地上部和根的形态测量，包括叶面特征和地上和地下生物量积累。

结果表明，高粱和加拿大一枝黄花释放的根系分泌物对本地植物的生产力和生理特性有显著的抑制作用，并对本地物种生长表现出协同负效应。不同物种的反应表明，本地物种对化感物质的敏感性比入侵物种更高，这符合新武器假说。了解这些相互作用可以为入侵植物的建立和管理以及化感作物种植的生态意义提供重要见解。

（项目资助信息）本研究得到了江苏省卓越博士后项目的资助。（教学工作部）

全文链接：https://www.mdpi.com/2223-7747/13/1/58