入侵杂草Chromolaena odorata对草甘膦的光合响应

《Photosynthesis Research》：Photosynthetic response of the invasive weed Chromolaena odorata to glyphosate

草甘膦对入侵杂草 Chromolaena odorata 的除草效应研究中，采用1%草甘膦叶面喷施，通过气孔交换、叶绿素荧光及HPLC测定发现，CO?吸收、气孔导度和光合量子效率等参数在5天内显著下降，草甘膦在叶片和茎部初现后逐渐向根部转运。其作用机制与抑制莽草酸途径相关，最终导致植株6天内完全死亡。

　　

摘要

本研究探讨了草甘膦对入侵性多年生杂草Chromolaena odorata的除草效果。选取了高度约为1.2米的自然杂草种群，对其喷洒了1%的草甘膦。在2023年夏末（2月），连续五天对这些杂草进行了气体交换、叶绿素荧光和草甘膦浓度的测量。草甘膦的检测采用高效液相色谱法（HPLC）。除草剂施用后，二氧化碳（CO₂）的吸收量从第1天的9.5 μmol m^?2s^?1下降到第5天的0.95 μmol m^?2s^?1。叶片导度和蒸腾作用的变化趋势与二氧化碳吸收量相似。二氧化碳吸收达到饱和时，光合光子通量密度（PPFD）为1750 μmol m^?2s^?1，叶片导度为0.09 mol m^?2s^{?1》。光合量子产率（Φ_PSII）、通过光系统II（PSII）的电子传递速率（ETR）以及最大量子产率（F_v/F_m）的变化趋势也与二氧化碳吸收量一致。在整个实验期间，二氧化碳吸收量与叶片导度、二氧化碳吸收量与蒸腾作用以及二氧化碳吸收量与F_v/F_m之间存在线性关系。最初，叶片和茎中的草甘膦浓度较高，但随着时间的推移逐渐下降。第三天后，大部分草甘膦转移到了根部，表明草甘膦从地上部分运输到了地下部分。二氧化碳吸收量、Φ_PSII、通过PSII的电子传递速率（ETR）以及F_v/F_m的显著下降表明草甘膦抑制了莽草酸途径（shikimate pathway）。实验结果表明，草甘膦容易被植物吸收并在整个植株体内转运，从而导致六天内杂草出现萎蔫、枯死，死亡率达到100%。这项研究为草甘膦控制Chromolaena odorata的生态生理机制提供了新的见解。}