記者今天從中國農業科學院獲悉，中國科研團隊針對重要外來入侵植物薇甘菊，從多個角度揭示了其在全球入侵過程中的環境適應性進化和快速生長的分子機制，為有效防治和管控薇甘菊進一步入侵提供了理論依據。該成果已于近日發表在國際學術期刊《自然·通訊》。
薇甘菊又叫“一分鐘一英里雜草”，生長速度快，可攀爬、抑制或殺死其他植物，被稱為“生物多樣性終極殺手”。據中國農科院科研人員介紹，薇甘菊原產于中美洲和南美洲，隨后入侵到東南亞、南太平洋的多個國家，已被列入世界上最有害的100種外來入侵物種之一，也是我國首批外來入侵物種。薇甘菊在我國已擴散到廣東、廣西、云南、海南等地，是華南地區危害最大的入侵植物之一，僅珠三角地區每年就因為薇甘菊的泛濫造成生態經濟損失近10億元。
此次研究項目由中國農業科學院深圳農業基因組研究所萬方浩、錢萬強和樊偉團隊，聯合華南師范大學和華南農業大學共同完成。為從根本上解析薇甘菊快速生長和入侵的機制，研究團隊構建了染色體水平的高質量薇甘菊參考基因組，利用比較基因組學、代謝組學、轉錄組學和土壤宏基因組學技術，揭示了其快速生長和環境適應的分子機制。
研究發現，薇甘菊大約3千萬年前與近緣物種向日葵分化，由于一次近期的全基因組二倍化和大量的片段復制事件，使其光合反應與暗反應、氮磷鉀的代謝和運輸等基因家族發生顯著的擴張。研究發現，薇甘菊可在白天和夜晚分別利用不同的光合途徑進行二氧化碳的固定，充足的碳水化合物導致了它的快速生長特性。同時，薇甘菊還可以通過自身的化感物質有效地富集固氮菌和氨化細菌，加速了根際土壤的養分循環，為其快速的生長提供充足養分。
來自中國農科院的消息稱，該成果揭示了薇甘菊快速生長和入侵過程中的環境適應性進化機制，對于下一步從分子水平開展精準防控提供了理論依據，對于利用基因組學技術開展入侵生物的防治提供了參考，也為保障生態環境可持續發展提供決策依據和技術支撐。
