《Biological Invasions》：Below- and above-ground mutualisms impact two alien brooms in South Africa differently
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为探究外来植物入侵成功的影响因素，研究人员以南非两种外来豆科植物 Genista monspessulana 和 Spartium junceum 为对象，研究其与地下固氮根瘤菌、地上传粉者的互利共生关系。结果发现二者在授粉率、根瘤菌种类等方面存在差异，这对理解外来植物入侵机制意义重大。
在生物入侵的大舞台上，外来植物的扩散与生态环境之间的相互作用一直是科学家们关注的焦点。众多研究表明，互利共生关系在植物入侵过程中扮演着关键角色，它既可能成为外来植物扎根新环境的 “助推器”，也可能是限制其发展的 “紧箍咒”。然而，以往研究往往只聚焦于一种互利共生关系，难以全面揭示外来植物入侵的复杂机制。在这种背景下，为深入探究互利共生关系对外来植物入侵的影响，来自南非开普半岛科技大学（Cape Peninsula University of Technology）和澳大利亚麦考瑞大学（Macquarie University）等机构的研究人员，对南非的两种外来豆科植物
Genista monspessulana 和
Spartium junceum 展开了研究。
研究人员推测，这两种植物在南非的传播受限可能与互利共生关系有关。为验证这一假设，他们开展了一系列实验。研究结果发表在《Biological Invasions》上，为理解外来植物入侵机制提供了新视角。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，通过传粉者观察，记录不同植物的传粉者种类、访花频率及行为；其次，开展植物育种系统实验，设置不同授粉处理，对比种子荚和种子产量；最后，收集根瘤进行
16S rDNA 测序，分析根瘤菌种类及亲缘关系。
研究结果如下：
- 传粉者与花 “触发” 率：Genista monspessulana 的花 “触发” 率在 82% - 93% 之间，传粉者包括海角蜜蜂（Apis mellifera subsp. capensis）等；Spartium junceum 的花 “触发” 率在 63% - 85% 之间，传粉者主要是大蜜蜂属（Xylocopa）的几种蜜蜂。
- 育种系统：Genista monspessulana 在排除传粉者后不产生种子荚，且开放授粉和自然授粉的花种子荚产量相似，说明该物种不存在花粉限制；Spartium junceum 在排除传粉者后不产生种子荚，且开放人工授粉的花比自然授粉的花产生更多种子荚，表明该物种存在花粉限制。
- 根瘤菌收集与系统发育分析：Genista monspessulana 在所有研究地点都有大量根瘤，而 Spartium junceum 在部分地点无根瘤。Genista monspessulana 的根瘤菌主要是慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium），Spartium junceum 的根瘤菌包括慢生根瘤菌属和类伯克霍尔德菌属（Paraburkholderia）。
研究结论和讨论部分指出，Spartium junceum 在南非的入侵可能受到花粉限制和不理想的根瘤菌共生关系的阻碍。相比之下，Genista monspessulana 不存在花粉限制，且能与多种根瘤菌形成共生关系，其在南非分布受限可能是由于引入量少和扩散能力弱。这项研究对于理解外来植物入侵机制具有重要意义，为后续制定有效的入侵物种管理策略提供了理论依据。未来研究可进一步探究根瘤菌与植物生长的关系，以及外来植物如何通过进化适应新环境中的互利共生关系。
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