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收稿日期:2025-07-18
接受日期:2025-11-22
Minyan He1,2, Zhibin Tao1,2, Wei Huang1,2*, and Juan Yan1,2*
1 Wuhan Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, China
2 Hubei Key Laboratory of Wetland Evolution & Ecological Restoration, Wuhan Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, China
*Corresponding authors: Wei Huang (huangwei0519@wbgcas.cn) and Juan Yan (yanj@wbgcas.cn)
Received:2025-07-18
Accepted:2025-11-22
Supported by:摘要: 入侵植物的经典生物防治策略常因其对生防昆虫取食的高耐受性而失效。研究表明昆虫取食不仅直接影响植物,还能间接改变土壤微生物。然而,昆虫取食诱导的土壤微生物变化是否进一步调节入侵植物的耐受性,以及这些相互作用与本地植物相比有何差异,目前尚不清楚。本研究以入侵植物空心莲子草(Alternanthera philoxeroides),其近缘本地种莲子草(Alternanthera sessilis),以及生防昆虫莲草直胸跳甲(Agasicles hygrophila)为对象,开展了植物-土壤反馈实验。在第1阶段,我们对两种植物进行昆虫取食或未取食处理,并在实验结束时收集土壤进行真菌群落分析。在第2阶段,我们将空心莲子草种植于培育的土壤中,并分别进行昆虫取食或未取食处理。结果显示,与未取食组相比,莲草直胸跳甲取食显著增加了莲子草种植的土壤中病原菌的相对丰度,但对空心莲子草种植的土壤则无显著影响。此外,在经受昆虫取食处理的莲子草土壤中,空心莲子草的耐受性显著低于在未受取食的莲子草土壤或经受/未经历取食的空心莲子草土壤中。进一步分析表明,空心莲子草的耐受性随土壤病原菌相对丰度的增加而显著下降。本研究证实,生防昆虫取食本地植物诱导的富含病原菌的土壤遗留效应,会显著削弱入侵植物的耐受性。相反,生防昆虫取食入侵植物后土壤病原菌群落保持稳定,这与入侵植物持续的补偿生长能力相一致。以上发现表明植物特异性土壤遗留效应在介导生物防治效果中的关键作用,并提示破坏入侵植物稳定的土壤微生物群落是提升其治理效能的潜在策略。
. 昆虫取食本土植物诱导的土壤微生物变化削弱了入侵植物的耐受性[J]. Journal of Plant Ecology, DOI: 10.1093/jpe/rtaf209.
Minyan He, Zhibin Tao, Wei Huang, Juan Yan. Soil microbes from herbivory-damaged native congener impair invasive plant tolerance to biocontrol[J]. J Plant Ecol, DOI: 10.1093/jpe/rtaf209.
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