植物寄生生態(tài)學(xué)研究：以菟絲子屬研究為例

目錄
上篇　基礎(chǔ)篇
第1章　寄生植物的生物學(xué)特性　3
1.1　寄生植物類型　3
1.1.1　全寄生植物與半寄生植物　4
1.1.2　根寄生植物與莖寄生植物　4
1.1.3　專性寄生植物與兼性寄生植物　4
1.1.4　具有致病力的寄生植物與不具有致病力的寄生植物　5
1.2　吸器結(jié)構(gòu)及寄生過程　5
1.2.1　吸器　5
1.2.2　寄生關(guān)系的建立　7
1.3　寄生植物的繁殖　7
1.3.1　種子繁殖　7
1.3.2　營(yíng)養(yǎng)繁殖　7
1.3.3　繁殖策略　7
1.4　寄生植物的生活史　8
1.4.1　全寄生植物的生活史　8
1.4.2　半寄生植物的生活史　9
1.5　典型菟絲子屬全寄生植物　10
1.5.1　菟絲子　10
1.5.2　南方菟絲子　10
1.5.3　原野菟絲子　10
1.5.4　金燈藤　10
主要參考文獻(xiàn)　10
第2章　寄生植物對(duì)寄主植物的偏好　13
2.1　寄主范圍　13
2.2　寄主選擇性　13
2.3　寄生植物偏好寄主植物的機(jī)制　14
2.3.1　寄生植物對(duì)寄主植物的化學(xué)識(shí)別　14
2.3.2　寄生植物對(duì)寄主的偏好與寄主含氮量差異有關(guān)　15
2.3.3　寄生植物對(duì)寄主的偏好受到寄主次生代謝產(chǎn)物的影響　15
2.3.4　寄生植物對(duì)寄主的偏好受到光照強(qiáng)度與光質(zhì)的影響　15
2.3.5　寄生植物對(duì)寄主的偏好受到根結(jié)構(gòu)的影響　16
2.3.6　寄生植物對(duì)寄主的偏好受到地理位置的影響　16
2.3.7　其他　16
主要參考文獻(xiàn)　16
第3章　寄生植物對(duì)寄主植物生長(zhǎng)的影響　19
3.1　寄生植物抑制寄主植物的生長(zhǎng)　19
3.1.1　寄生植物與寄主植物競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)　19
3.1.2　寄生植物對(duì)寄主光合作用能力的抑制　20
3.1.3　寄生植物對(duì)寄主植物的毒性作用　21
3.2　寄生植物促進(jìn)寄主植物的生長(zhǎng)　21
3.3　寄生植物對(duì)寄主植物的生長(zhǎng)無(wú)影響　22
3.4　寄生植物對(duì)寄主植物產(chǎn)生效應(yīng)的影響因素　22
3.4.1　土壤養(yǎng)分　22
3.4.2　干旱脅迫　22
3.4.3　寄主共生微生物　23
主要參考文獻(xiàn)　23
第4章　寄生植物寄生對(duì)寄主植物群落的影響　26
4.1　寄生植物寄生對(duì)植物群落物種組成和多樣性的影響　26
4.1.1　寄生植物偏好群落優(yōu)勢(shì)種　26
4.1.2　寄生植物偏好群落非優(yōu)勢(shì)種　26
4.1.3　非偏好物種數(shù)量對(duì)偏好的影響　27
4.1.4　群落關(guān)鍵物種對(duì)偏好的影響　27
4.1.5　寄生植物偏好多個(gè)寄主植物　27
4.1.6　寄生植物寄生可以促進(jìn)雜草入侵　27
4.2　寄生植物寄生對(duì)植物群落植被循環(huán)和地帶性植被變化的影響　27
4.3　寄生植物寄生對(duì)植物群落生產(chǎn)力的影響　28
4.3.1　降低植物群落生產(chǎn)力　28
4.3.2　提高植物群落生產(chǎn)力　29
4.3.3　群落自身特征對(duì)群落生產(chǎn)力的影響　29
4.4　寄生植物寄生對(duì)入侵植物群落的影響　29
4.5　寄生植物寄生改變?nèi)郝浣Y(jié)構(gòu)與功能的機(jī)制　30
4.5.1　物種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的改變　30
4.5.2　凋落物的改變　30
4.5.3　其他　31
主要參考文獻(xiàn)　31
第5章　寄生植物對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)的影響　34
5.1　寄生植物寄生對(duì)食草動(dòng)物取食的影響　34
5.1.1　寄生植物寄生增強(qiáng)食草動(dòng)物對(duì)寄主植物的取食　34
5.1.2　寄生植物寄生減少食草動(dòng)物對(duì)寄主植物的取食　34
5.2　寄生植物寄生對(duì)食草動(dòng)物的直接影響　35
5.2.1　寄主植物營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的影響　35
5.2.2　寄主植物種類的影響　35
5.2.3　寄主植物次生代謝產(chǎn)物的影響　35
5.2.4　寄主植物遺傳多樣性的影響　36
5.3　寄生植物寄生對(duì)食草動(dòng)物的間接影響　36
5.3.1　寄生植物可作為食草動(dòng)物的棲息地　36
5.3.2　寄生植物可吸引傳粉者和種子傳播者　36
5.4　寄生植物對(duì)寄主其他寄生物的影響　38
5.5　寄生植物對(duì)分解者的影響　38
主要參考文獻(xiàn)　38
第6章　寄生植物寄生對(duì)土壤特性及土壤微生物的影響　41
6.1　寄生植物寄生對(duì)土壤特性的影響　41
6.1.1　寄生植物寄生對(duì)土壤濕度的影響　41
6.1.2　寄生植物寄生對(duì)土壤酸堿度的影響　41
6.1.3　寄生植物寄生對(duì)土壤礦質(zhì)元素的影響　42
6.1.4　寄生植物寄生對(duì)土壤有機(jī)養(yǎng)分的影響　43
6.2　寄生植物寄生對(duì)土壤微生物的影響　43
6.2.1　寄生植物寄生改變土壤細(xì)菌與真菌的比例　44
6.2.2　寄生植物寄生對(duì)叢枝菌根真菌的影響　44
6.2.3　寄生植物寄生對(duì)根瘤菌的影響　44
6.3　寄生植物寄生影響土壤特性及土壤微生物的機(jī)制　44
6.3.1　直接作用機(jī)制　45
6.3.2　間接作用機(jī)制　46
主要參考文獻(xiàn)　47
第7章　寄主植物及環(huán)境和生物因子對(duì)寄生植物的影響　50
7.1　寄主植物對(duì)寄生植物的抗性　50
7.1.1　抗性機(jī)制　50
7.1.2　寄生植物從寄主植物中吸取防御物質(zhì)　51
7.2　寄主植物特性對(duì)寄生植物種群的影響　51
7.2.1　寄主植物的年齡對(duì)寄生植物種群的影響　51
7.2.2　寄主植物之間的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)寄生植物種群的影響　51
7.2.3　寄主植物群落的生產(chǎn)力對(duì)寄生植物種群的影響　52
7.2.4　寄主植物群落的多樣性對(duì)寄生植物種群的影響　52
7.3　環(huán)境及生物因子對(duì)寄生植物種群的影響　52
7.3.1　資源限制對(duì)寄生植物種群的影響　52
7.3.2　食草動(dòng)物對(duì)寄生植物種群的影響　52
7.3.3　微生物對(duì)寄生植物種群的影響　53
主要參考文獻(xiàn)　54
下篇實(shí)例篇
第8章　菟絲子屬植物寄生對(duì)入侵植物生長(zhǎng)的影響　59
8.1　幾種入侵植物及同屬本地植物的研究現(xiàn)狀　60
8.1.1　入侵植物加拿大一枝黃花與同屬本地植物一枝黃花　60
8.1.2　入侵植物鬼針草與同屬本地植物婆婆針　60
8.1.3　入侵植物五爪金龍與同屬本地植物番薯　61
8.1.4　入侵植物南美蟛蜞菊及同屬本地植物蟛蜞菊　61
8.1.5　入侵植物微甘菊　61
8.1.6　入侵植物喜旱蓮子草　62
8.1.7　入侵植物一年蓬　62
8.1.8　入侵植物土荊芥　62
8.2　南方菟絲子寄生對(duì)加拿大一枝黃花生長(zhǎng)的影響　63
8.2.1　南方菟絲子寄生對(duì)加拿大一枝黃花形態(tài)的影響　63
8.2.2　南方菟絲子寄生對(duì)加拿大一枝黃花生物量的影響　63
8.3　南方菟絲子寄生對(duì)入侵植物一年蓬、土荊芥、鬼針草生長(zhǎng)的影響　65
8.3.1　南方菟絲子寄生對(duì)入侵植物生長(zhǎng)的影響　65
8.3.2　南方菟絲子寄生對(duì)入侵植物生物量分配格局的影響　66
8.4　南方菟絲子不同寄生強(qiáng)度對(duì)入侵植物鬼針草生長(zhǎng)的影響　67
8.4.1　不同寄生強(qiáng)度對(duì)鬼針草形態(tài)及生物量的影響　68
8.4.2　不同寄生強(qiáng)度對(duì)鬼針草生長(zhǎng)速率的影響　69
8.4.3　不同寄生強(qiáng)度對(duì)鬼針草累積生物量的影響　69
8.5　寄生植物對(duì)入侵植物的損害及機(jī)制　70
8.5.1　菟絲子對(duì)入侵植物與本地植物造成的損害　71
8.5.2　寄生植物對(duì)寄主的有害效應(yīng)與寄主相對(duì)生長(zhǎng)速率的相關(guān)性　72
8.5.3　寄生植物對(duì)寄主的有害效應(yīng)與寄主資源捕獲能力的相關(guān)性　74
8.6　南方菟絲子寄生對(duì)入侵植物與本地植物克隆整合的影響　76
8.6.1　南方菟絲子寄生對(duì)克隆植物生物量的影響　77
8.6.2　南方菟絲子寄生對(duì)克隆植物生長(zhǎng)的抑制作用　79
8.6.3　植物寄生對(duì)15N傳輸?shù)挠绊憽?0
8.7小結(jié)　81
主要參考文獻(xiàn)　83
第9章　環(huán)境因子對(duì)菟絲子屬植物寄生效果的影響　89
9.1　外源鈣離子對(duì)南方菟絲子寄生入侵植物喜旱蓮子草效果的影響　89
9.1.1　外源鈣離子對(duì)南方菟絲子寄生的喜旱蓮子草生物量的影響　90
9.1.2　外源鈣離子對(duì)南方菟絲子寄生誘導(dǎo)的喜旱蓮子草莖形態(tài)結(jié)構(gòu)變化的拮抗作用　91
9.2　基質(zhì)養(yǎng)分對(duì)鬼針草響應(yīng)南方菟絲子寄生的影響　94
9.2.1　基質(zhì)養(yǎng)分對(duì)鬼針草生物量的影響　94
9.2.2　基質(zhì)養(yǎng)分對(duì)鬼針草生理特性的影響　95
9.3　鹽對(duì)擬南芥響應(yīng)原野菟絲子寄生的影響　97
9.3.1　鹽對(duì)擬南芥及原野菟絲子生長(zhǎng)的影響　97
9.3.2　鹽對(duì)原野菟絲子寄生下擬南芥生理特性的影響　99
9.4　小結(jié)　103
主要參考文獻(xiàn)　104
第10章　生物因子對(duì)菟絲子屬植物寄生效果的影響　108
10.1　根瘤菌對(duì)南方菟絲子寄生大豆的調(diào)控　108
10.1.1　根瘤菌接種、氮添加和南方菟絲子寄生對(duì)大豆生長(zhǎng)的影響　108
10.1.2　氮添加、根瘤菌接種對(duì)大豆上寄生的南方菟絲子生長(zhǎng)的影響　110
10.1.3　氮添加和南方菟絲子寄生對(duì)大豆根部共生的根瘤菌生長(zhǎng)的影響　111
10.2　叢枝菌根真菌對(duì)南方菟絲子寄生紅三葉的調(diào)控　112
10.2.1　菌絲網(wǎng)絡(luò)、寄生植物對(duì)寄主植物和非寄主植物生物量及叢枝菌根真菌侵染率的影響　113
10.2.2　菌絲網(wǎng)絡(luò)、寄生植物對(duì)寄主植物和非寄主植物15N濃度的影響　115
10.2.3　菌絲網(wǎng)絡(luò)對(duì)南方菟絲子生物量和15N濃度的影響　115
10.3　土壤微生物對(duì)原野菟絲子寄生入侵植物微甘菊的調(diào)控　116
10.3.1　對(duì)生物量的影響　118
10.3.2　對(duì)根部叢枝菌根真菌及細(xì)菌的影響　122
10.4　小結(jié)　126
主要參考文獻(xiàn)　127
第11章　寄主植物響應(yīng)菟絲子屬植物寄生的分子生物學(xué)機(jī)制　134
11.1　擬南芥響應(yīng)南方菟絲子寄生的蛋白質(zhì)組學(xué)分析　134
11.1.1　南方菟絲子寄生對(duì)光合作用參數(shù)的影響　135
11.1.2　蛋白質(zhì)的定量分析　135
11.2南方菟絲子寄生對(duì)白車軸草基因表達(dá)的影響　139
11.2.1　南方菟絲子寄生對(duì)白車軸草葉片基因表達(dá)的影響　139
11.2.2　南方菟絲子寄生對(duì)白車軸草根基因表達(dá)的影響　143
11.3　菟絲子屬植物寄生白車軸草的小RNA表達(dá)特征及調(diào)控作用　148
11.3.1　南方菟絲子寄生對(duì)白車軸草小RNA差異表達(dá)的影響　149
11.3.2　白車軸草小RNA的靶向mRNA及降解組測(cè)序分析　149
11.3.3　白車軸草小RNA與轉(zhuǎn)錄組關(guān)聯(lián)分析　151
11.4小　156
主要參考文獻(xiàn)　156
第12章　菟絲子屬植物寄生對(duì)植物群落的影響　161
12.1　南方菟絲子寄生對(duì)喜旱蓮子草入侵群落的影響　161
12.1.1　南方菟絲子寄生對(duì)喜旱蓮子草群落中植物的影響　161
12.1.2　南方菟絲子寄生對(duì)喜旱蓮子草入侵群落特性的影響　162
12.2　原野菟絲子寄生對(duì)微甘菊入侵群落的影響　163
12.2.1　人工引入原野菟絲子的效應(yīng)　164
12.2.2　天然原野菟絲子寄生的效果　166
12.2.3　原野菟絲子寄生對(duì)微甘菊入侵群落的修復(fù)　167
12.3　南方菟絲子抑制入侵植物生長(zhǎng)和促進(jìn)本地植物