入侵植物黄顶菊的植物学性状和种子传播特性观察及ITS分子鉴定

以天津的入侵植物黄顶菊〔Flaveria bidentis(Linn.)Kuntze〕为研究对象,对其植物学性状和种子传播特性进行观察和统计,并基于ITS序列构建黄顶菊与菊科(Asteraceae)其他植物的系统进化树.观察结果表明:黄顶菊株高0.3～2.0 m、茎直径1.62～5.45 mm,根系发达;每个头状花序包含小花1～20朵,其中,舌状花1朵、管状花0～19朵;成熟种子黑色、披针状、扁平、无冠毛,种皮具10棱痕.黄顶菊单株有小花8302朵、饱满种子6698粒,结实率为80.7％;种子千粒质量0.2240 g,种子萌发势和萌发率分别为86.0％和98.6％.黄顶菊种子的水平漂移距离随风速增大(0.7～3.5 m·s-1)逐渐增大且差异显著(P<0.05),其中,在3.5 m·s-1风速(相当于自然界中三级风)下,种子的水平漂移距离最大(60.54 cm).在静止和搅拌条件下分别浸泡6～36 h,漂浮种子数存在明显差异;在搅拌条件下,随搅拌次数和浸泡时间的增加,漂浮种子数逐渐减少,浸泡36 h(6次搅拌)后已无漂浮种子;而在静止状态下,浸泡36 h后仍无种子下沉,漂浮种子数保持恒定.ITS片段扩增及系统进化树分析结果表明:供试黄顶菊ITS片段长度为682 bp,含有变异位点310个、简约信息位点284个、保守位点242个和自裔位点26个,T(U)、C、A和G碱基数量分别占碱基总数的26.6％、23.6％、24.0％和25.8％,且供试黄顶菊与原产地(南美洲)黄顶菊的ITS序列完全一致;在NJ系统进化树上,供试黄顶菊与原产地黄顶菊的遗传距离最近,而与其他4种供试菊科植物以及黄顶菊属(Flaveria Jussieu)及其近缘属植物的遗传距离均较远.综合分析结果表明:黄顶菊结实率较高、单株种子数多,种子萌发率较高且具有一定的随风和随水流传播的能力;供试黄顶菊的株高和头状花序所包含的管状花数均高于原产地,与其生境适应性有关.依据观察结果,对黄顶菊的防除提出了合理建议.