克隆整合如何调控入侵植物与本地植物的抗虫性差异？——生物防治剂与土著线虫的互作效应

为探究克隆整合如何影响入侵植物与本地植物对生物防治剂和土著线虫的抗性差异，研究人员以入侵种空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）和本地种莲子草（Alternanthera sessilis）为对象，通过连接/切断匍匐茎模拟克隆整合条件，结合跳甲（Agasicles hygrophila）和根结线虫（Meloidogyne incognita）单/复合取食实验，发现克隆整合能缓解单一虫害压力但无法抵御复合虫害，为入侵植物管理提供新策略。

　　

在全球生物入侵加剧的背景下，克隆植物因其独特的资源整合能力成为入侵物种中的"佼佼者"。空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）作为全球恶性入侵杂草，通过匍匐茎实现克隆生长，其强大的克隆整合（clonal integration）能力被认为是成功入侵的关键。然而，这种能力如何影响其对生物防治剂和土著害虫的抗性，特别是当面临多营养级害虫协同攻击时，仍是悬而未决的科学问题。广西大学的研究团队在《Biological Control》发表的研究，首次揭示了克隆整合在调控入侵植物与本地植物抗虫性差异中的双重作用。

研究采用连接/切断匍匐茎的实验设计，模拟克隆整合的开启与关闭状态，结合跳甲（AG取食）和根结线虫（BG取食）的单/复合处理，系统比较了空心莲子草与本地近缘种莲子草（Alternanthera sessilis）的生长响应。关键技术包括：1）克隆片段配对培养体系建立；2）10,000 eggs·plant^-1线虫接种浓度标准化；3）雄性跳甲单性别控制实验；4）地上/地下生物量分区测定。

3.1 克隆整合缓解单一虫害压力
当仅面临跳甲取食时，保持克隆连接的空心莲子草通过增加160%细根数量，将生物量向地下转移（根冠比上升），而切断连接的个体则出现21%匍匐茎伸长但分株数减少25%。线虫单独侵染时，克隆整合使空心莲子草分株数增加104%，而本地莲子草细根数量减少69%。这表明入侵种能更高效利用克隆整合缓冲单一虫害压力。

3.2 复合虫害打破抗性优势
当跳甲与线虫协同作用时，克隆整合的空心莲子草出现"失能"现象：匍匐茎长度、主根数量及总生物量较无虫害组显著降低28-54%，而本地莲子草相同处理下这些指标反而提升81%。这种"此消彼长"的差异揭示复合虫害可瓦解入侵植物的克隆整合优势。

3.3 地上-地下互作机制解析
线虫侵染导致空心莲子草主根减少53%，但克隆整合促进其产生更多分株（+104%）和细根（+140%），形成"弃车保帅"策略；而本地种在复合虫害下无法维持这种资源再分配，凸显入侵种在抗虫策略上的进化优势。

该研究创新性发现克隆整合的"双刃剑"效应：虽能增强入侵植物对单一虫害的抗性，但复合虫害可突破此防御机制。特别重要的是，由于根结线虫仅存活于陆地环境，而跳甲在水生环境中更有效，二者形成"陆海协同"防控组合，为空心莲子草的生态治理提供新思路。研究结果不仅深化了对植物入侵机制的理解，更指导了"生物防治剂-土著天敌"联合应用策略的优化，对全球入侵克隆植物管理具有重要参考价值。