外來(lái)植物成功入侵機理研究是當今生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。天敵逃逸假說(shuō)認為入侵植物在引入地會(huì )逃逸掉大量專(zhuān)食天敵，因此入侵植物會(huì )將用于防御資源投資到生長(cháng)，進(jìn)而生長(cháng)更快、更具競爭力。盡管該假說(shuō)合理解釋了外來(lái)入侵植物為何具有更強的生長(cháng)優(yōu)勢這一科學(xué)問(wèn)題，但是對于其背后的生理生態(tài)學(xué)機制仍缺乏深入探討。

　　植物體內諸多激素能夠調控自身的生長(cháng)發(fā)育、以及對天敵的防御。其中，赤霉素和茉莉酸是非常重要的一對拮抗調控植物生長(cháng)和防御的激素。基于此認知，結合天敵逃逸假說(shuō)，生物入侵生態(tài)學(xué)學(xué)科組劉艷杰研究員（第一作者）與臺州學(xué)院于飛海教授（通訊作者）從激素調控外來(lái)植物生長(cháng)和防御權衡方面提出一個(gè)新的概念模型（圖1）——由于入侵植物在引入地逃逸掉許多專(zhuān)食性天敵采食，其茉莉酸途徑會(huì )下調降低植物防御投資，赤霉素途徑上調提高生長(cháng)投資；而由于受到更多天敵采食，本地植物則茉莉酸途徑上調增加防御，赤霉素途徑下調減小生長(cháng)。因此，入侵植物比本地植物更具生長(cháng)優(yōu)勢。

圖1

　　為了驗證該框架，該研究從圖1概念模型的末端著(zhù)手，利用赤霉素合成抑制劑多效唑阻斷植物內源性赤霉素生物合同途徑的方法，探究不同營(yíng)養水平下，赤霉素對入侵植物和本地植物生長(cháng)的調控作用。結果表明，赤霉素抑制劑多效唑施加導致植物地上生物量、地下生物量和單株總生物量顯著(zhù)減少，并且入侵植物的地下生物量和總生物量的減少強于本地植物。進(jìn)一步分析發(fā)現，赤霉素抑制劑多效唑顯著(zhù)降低了入侵植物的根生物量占比。因此，入侵植物比本地植物具有更強的生長(cháng)優(yōu)勢可能是因為赤霉素更能促進(jìn)其根系生長(cháng)，進(jìn)而其能夠在地下資源獲取方面占據優(yōu)勢，即入侵植物比本地植物更加受益于內源性赤霉素對生長(cháng)的促進(jìn)作用。

　　該成果于近期發(fā)表在生態(tài)學(xué)期刊Oikos上，論文信息如下：

　　Liu, Y., Oduor, A.M.O., Dai, Z.-C., Gao, F.-L., Li, J., Zhang, X. and Yu, F.-H. (2021), Suppression of a plant hormone gibberellin reduces growth of invasive plants more than native plants. Oikos. https://doi.org/10.1111/oik.07819