综述:全球最恶性入侵植物薇甘菊的生态机制与杂草生物学:可持续管理的政策举措

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Weed Biology and Management 1.5

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  本综述系统梳理了薇甘菊(Mikania micrantha)作为全球最具危害性入侵植物(IAPs)的生态破坏机制与防控策略,揭示了其通过生理生化、分子遗传等多重途径影响生态系统服务与人类健康的机制,提出结合传统防治与生物精炼(biorefinery)利用的综合管理(Integrated Weed Management)方案,为联合国"生态系统恢复十年"计划提供科学支撑。

  

ABSTRACT
薇甘菊(Mikania micrantha)被确立为全球最具破坏性的入侵外来植物(IAPs),其通过独特的生理生态策略对生物多样性和人类福祉构成多重威胁。最新研究表明,该植物茎秆的快速伸长能力(每日生长达27 cm)与高效繁殖策略(单株年产超40,000种子)形成入侵优势,其化感物质(如酚酸类化合物)通过抑制邻近植物线粒体电子传递链(ETC)实现生态位侵占。

生态机制与分子基础
薇甘菊的入侵性源于多维度适应机制:叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性较本地植物高3-5倍,赋予其强抗氧化能力;根系分泌的芥子酸(sinapic acid)通过调控MAPK信号通路抑制周边植物生长。全基因组测序发现其特有的MMi-362基因簇与赤霉素(GA3)合成途径呈正相关,解释其快速生长表型。

可持续管理策略
传统机械防治结合新型生物精炼技术展现潜力:每公顷薇甘菊生物质可转化2.3吨纤维素乙醇,其黄酮类提取物在抗H1N1流感病毒实验中显示58%抑制率。政策层面建议建立早期预警系统(EWS),采用MaxEnt生态模型预测扩散热点,社区参与的"铲除+利用"模式在印度阿萨姆邦试点中使入侵面积减少42%。

未来展望
亟待突破薇甘菊药用成分GLP-1受体激动活性的临床验证,开发基于CRISPR-Cas9的基因驱动(gene drive)防控技术。这些措施将直接支持联合国可持续发展目标(SDGs)第15项"陆地生物"保护,为全球入侵物种管理提供范式。

Conflicts of Interest
作者声明无利益冲突。

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