[發明專利]一年生外來植物入侵性的評估方法

無效

• 申請號: 200810042312.3
• 申請日: 2008-08-29
• 公開（公告）號: CN101659987A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 郭穎
• 申請（專利權）人: 上海市上海中學
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;G01N33/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳瑾瑜

技術領域

本發明涉及植物生態領域，具體涉及評估一年生外來植物入侵性的方法。

背景技術

植物外來入侵種的傳入已產生了嚴重生態危害，隨著我國對外交流增加，新的植物入侵種傳入機會在增加。因此，當我們周圍環境中出現新的外來植物時，我們需要及早預測它們是否具有入侵能力。

目前，人們多數用種子、傳播方式、生長速率和生活型等評估植物的入侵能力。但是，這些指標來預測外來植物的入侵性還缺乏普遍適用的價值，許多指標在進境口岸的檢疫中還難以應用。因此，需要尋找外來物種入侵能力評估的新的指標，實現對入侵種的早期預警，這是當前生態學研究的熱點。

外來植物能否在新環境中成為一種成功的入侵種涉及到內外兩方面的因素。就內因來講，植物有不同的適應策略。最近，付改蘭等(2007)對部分一年生植物的DNA?C值測定中發現，入侵種的DNA?C值明顯小于非入侵種，但是在對多年生植物類群的DNA?C值測定中沒有發現這一規律。其中可能的原因為：多年生植物并非以縮短生活史來適應多變的環境，而是以增加繁殖方式的多樣性，特別是通過營養繁殖來適應新的環境；在核DNA中，絕大部分為非編碼DNA，DNA?C值的變異主要是由非編碼DNA所造成。因此，除了編碼DNA影響植物的表現型以外，非編碼DNA部分通過影響細胞核和細胞重量和體積等，最終也會影響到植物的表現型。因此，至少在部分科屬中，特別是一年生植物中，DNA?C值小的類群，它們分生組織的細胞、細胞核和染色體就小、細胞分裂速率快，幼苗生長速率快、生活史短，是它們適應多變環境的內在原因。

國外學者對有些植物的測定表明，DNA?C-值與有絲分裂中期染色體大小呈正相關，與核總體積呈正相關；DNA?C-值大的植物，細胞普遍比較大。DNA?C-值小的一些植物，其細胞有絲分裂周期較長，幼苗生長速率快，植物的生活史就越短。生活史短的植物，在多變的人為干擾環境下具有生存和繁衍的優勢，這是入侵種的重要生態特征。但是DNA?C-值的測定需要極為昂貴的流式細胞儀、試劑和復雜的前處理儀器設備。

發明內容

本發明旨在提供一種評估一年生外來植物入侵性的評估方法。

技術方案為：一年生外來植物入侵性的評估方法，包括如下步驟：

(1)取一年生外來植物種子進行培養，待幼苗根長至1cm-1.5cm時取粗壯根尖制作根尖臨時裝片并封片；

(2)以處于有絲分裂中期、染色體較為分散的一年生外來植物根尖細胞為觀察對象，統計染色體數目、染色體總投影面積、染色體平均投影面積、分裂指數以及幼苗干重與種子干重的比例。

由于DNA?C-值的測定需要極為昂貴的流式細胞儀、試劑和復雜的前處理儀器設備，國內這方面沒有多少工作。因此，我們設想，如果能夠找到這樣一個屬，這個屬既有雜草(即入侵性種類)，又有非入侵性植物，同時已有關于這些種的DNA?C-值的報道，這們以這樣的屬為材料，通過實驗測定入侵種與非入侵種的染色體大小、細胞核大小、細胞大小、有絲分裂速率和幼苗生長速率，再分析這些指標與DNA?C-值間的關系，以期證實提出的假設。我們發現豆科的巢菜屬符合我們工作的需要。

這樣，只需要應用常規的數碼顯微鏡和普通的細胞學實驗方法，測定出目的植物分生組織細胞染色體、細胞核和細胞大小，根據這些指標實現對該種入侵能力的大致評估，這在外來植物引入風險評估上具有重要應用價值。

應用植物的DNA?C-值、根尖細胞的染色體、細胞核和細胞的大小這些指標來預測一年生目的植物的入侵能力，在理論上是可行的，這些指標可以應用于是植物引種、口岸截獲的外來植物的入侵性風險評估中。考慮到測定DNA?C值需要昂貴的儀器試劑和復雜的操作，而應用分生組織中染色體大小、細胞核大小和細胞大小評估植物的入侵能力更具有可操作性。當然，在實際工作中，還需要結合其他的指標進行外來植物入侵性的評估。

附圖說明

圖1為巢菜屬4種植物根尖分生組織的細胞投影面積

圖2為巢菜屬4種植物根尖分生組織的細胞核投影面積

圖3為巢菜屬4種植物根尖分生組織的細胞平均染色體投影面積

圖4為巢菜屬4種植物根尖分生組織的細胞總的染色體投影面積

圖5為巢菜屬4種植物根尖分生組織的細胞在10℃下的有絲分裂指數，

圖6為巢菜屬4種植物根尖分生組織的細胞在15℃下的有絲分裂指數

圖7為巢菜屬4種植物根尖分生組織的細胞在20℃下的有絲分裂指數

圖8為巢菜屬4種植物根尖分生組織的細胞在25℃下的有絲分裂指數