精准狙击生物多样性杀手中国科学家揭示薇甘

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新京报讯（记者周怀宗）薇甘菊这种原产南美的野生菊科植物，是植物界“臭名昭著”的生物多样性杀手，早早列入世界上最有害的种外来入侵物种之一，也是中国首批外来入侵物种，仅珠三角地区每年就因为薇甘菊的泛滥造成生态经济损失近10亿元。日前，我国科学家发布了“关于重要入侵植物薇甘菊的研究成果”，该研究从多个角度揭示了薇甘菊在全球入侵过程中的环境适应性进化和快速生长的分子机制，为有效防治和管控薇甘菊提供了理论依据。该成果由中国农业科学院深圳农业基因组研究所万方浩、钱万强和樊伟团队，联合华南师范大学和华南农业大学共同完成，并于年1月17日发表在《自然通讯》杂志上。今日（1月20日），新京报记者采访了课题组专家刘博，揭秘这次对生物多样性杀手的最新研究突破。

薇甘菊。受访者供图

一分钟一英里的杂草

薇甘菊是菊科野生植物，菊科是一个大家族，全世界约有0属，到种左右。其中有人类驯化的观赏性植物如菊、翠菊、大丽菊、金光菊、金鸡菊等，还有可食用植物如莴苣、茼蒿、菊芋等，油料作物则包括向日葵、苍耳等，还有药用的如白术、苍术、蒲公英。

3千万年以前，薇甘菊只是菊科大家庭中的普通一员，和向日葵是“近亲”，在距今3千万年左右的一次进化中，薇甘菊出现了全基因组二倍化和大量的片段复制事件，这使得它的光合作用与暗反应、氮磷钾的代谢和运输等基因家族发生显著的扩张。研究发现，薇甘菊可以24小时不间断地进行光合作用，同时，它还可以通过自身的化感物质有效地富集固氮菌和氨化细菌，加速了根际土壤的养分循环，为其快速的生长提供充足养分。

“它长得特别快，每个茎节都会扎根”，课题组专家刘博告诉新京报记者。资料显示，成熟期的薇甘菊一个节1天生长近20厘米。在深圳内伶仃岛，薇甘菊的一个节在一年中所分枝出来的所有节的生长总长度为7米。由于其蔓延速度极快，故有些学者称其为“一分钟一英里的杂草”。

如果只是长得快，远称不上“杀手”。薇甘菊还会危害其它植物，刘博解释说，“它们善于缠绕和攀附于其它植物上将它们覆盖，阻止其它植物进行光合作用，从而使其死亡。此外，薇甘菊还会向土壤中释放化感物质，抑制其它植物的种子萌发和幼苗生长。”

从20世纪80、90年代，在内伶仃岛，薇甘菊入侵之后，短短几年之内，全岛35%以上的岛屿面积被其覆盖，造成林木枯死面积达50公顷；40%-60%的低矮灌木林被其全部覆盖。由于薇甘菊对岛上生态系统的严重破坏，导致大量物种从岛上消失，猕猴等珍稀动物因缺乏食物而濒于灭绝。也就是说，它所到之处，只剩下它可以存活，所以它才被称为“生物多样性杀手”。

被薇甘菊覆盖的大树，因为无法进行光合作用会逐渐死去。受访者供图

强大的传播能力

根据香港植物标本记载，最早的薇甘菊标本是年采自香港动植物园引种栽培，年在歌赋山采集到野生的薇甘菊标本。年在深圳发现，年来已广泛分布在珠江三角洲地区。薇甘菊头状花序，在枝端常排成复伞房花序状，花序渐纤细，也有一定的观赏价值。

薇甘菊没有“自生自灭”，反而在一个适宜生存且没有天敌的环境里野蛮生长。在今天，我国广西、广东、海南、云南等地已经出现大规模生长的薇甘菊，同时南方大部分地方也都已经发现它的踪迹。

薇甘菊的生命力非常顽强，科学家曾经做过一个剪叶对照实验，将薇甘菊和6种其伴生植物作为对比对象，人为剪掉所有植株的所有叶片。30天后，对照植物中90%以上的植株死亡，而薇甘菊仍能够正常生长。

此外，薇甘菊还有强大的传播能力，有专家通过数学方式测算，结果显示，“一粒薇甘菊种子，5年繁殖的数量可以达到若干兆株……不仅足以播种整个地球表面，甚至可以覆盖太阳系所有行星”。

薇甘菊全球分布图。受访者供图

“给我一个机会，我就能征服宇宙”，这就是薇甘菊。当然，这只是计算所有种子都能成活的情况，现实中并不会出现，但这足以说明薇甘菊繁衍能力的强大之处。刘博介绍说，“薇甘菊开花数量很大，0.25平方米面积内，计有头状花序达-个，合小花-朵，花生物量占地上部分生物量的38.4%-42.8%。它的种子细小，长1.2-2.2毫米，宽0.2-0.5毫米，千粒重0.克，可以随风飘散，同时也可以通过人畜活动传播，包括运输也会帮助薇甘菊传播”。

寻找薇甘菊泛滥的根源

在今天，薇甘菊已经成为世界上最具危害性的植物之一。

在我国，有测算显示，仅珠三角地区每年就因为薇甘菊的泛滥造成生态经济损失近10亿元。其危害对象主要是天然林业及橡胶等作物。因为农田作物管理严格，目前危害不大，“农田有人管，有杂草就拔了，但一些天然林区，人迹罕至，结果造成薇甘菊泛滥。”

目前，防控薇甘菊的主要方式是人工清除和化学农药，但在深山密林中，很难精准施药，因此效果不佳。同时，化学除草剂本身不具备靶向性，并且对生态系统会造成不可补救的影响，因此在野外同样难以施用。

此次研究从基因角度，揭示了薇甘菊在全球入侵过程中的环境适应性进化和快速生长的分子机制，这为有效防治和管控薇甘菊进一步入侵提供了理论依据。

刘博介绍，“我们这项研究，目前还是基础性研究，主要是从分子层面，分析明白了它为什么有这么强的适应性和传播能力。此后，就可以在这个基础上，研制具有靶向性的生物药剂，精准地防控薇甘菊，防止它进一步蔓延”。

新京报记者周怀宗

编辑张树婧校对何燕