入侵植物Hesperis matronalis遭遇天敌Ceutorhynchus inaffectatus：意外引入的专食性象甲对其种子捕食的生态控制效应研究

本研究针对北美入侵植物Hesperis matronalis（十字花科）的生物防治难题，发现其原生天敌Ceutorhynchus inaffectatus（鞘翅目：象甲科）通过意外引入已建立种群。研究人员通过DNA条形码鉴定、潜在/实际种子产量比较及病毒互作分析，证实该象甲能破坏75.7%种子产量，且与芜菁花叶病毒(TuMV)无显著互作。这一发现为入侵植物生物防治提供了"意外天敌"作用机制的新案例，对制定H. matronalis管理策略具有重要实践价值。

　　

在北美大陆上，一种名为Hesperis matronalis（俗称贵妇火箭）的观赏植物，自18世纪引入后已演变成顽固的入侵物种。这种十字花科植物凭借其化学防御系统（含独特硫代葡萄糖苷）和缺乏天敌的优势，在加拿大各省和美国40个州疯狂扩散。更令人担忧的是，它还能作为芜菁花叶病毒(TuMV)的宿主，这种由40多种蚜虫传播的病原体对油菜等经济作物构成严重威胁。传统生物防治面临困境——如何找到既能有效控制入侵植物，又不会危害本地生态系统的专一性天敌？

加拿大农业与农业食品部（Agriculture and Agri-Food Canada）Summerland研发中心的研究团队在监测H. matronalis种群时，意外发现其种子遭受严重捕食现象。通过DNA条形码技术，他们鉴定出捕食者竟是2018年才在北美发现的欧洲原生象甲Ceutorhynchus inaffectatus。这一发现为"敌人释放假说"提供了生动案例：当入侵植物离开原生地天敌制约后，其种群可能爆发性增长；而当天敌意外重逢宿主时，或将重建生态平衡。

研究人员采用多学科方法开展研究：通过23个自然种群的243株植物采样，量化种子捕食强度；运用DNA条形码（COI基因测序）进行天敌物种鉴定；建立最大似然系统发育树分析种群起源；采用广义线性混合模型（glmmTMB包）评估植物大小、病毒感染与种子捕食的相互关系。所有样本均来自加拿大安大略省金斯顿周边1300平方公里区域。

研究结果揭示：

1. 种子捕食者鉴定：通过COI基因序列比对，确认所有幼虫样本与欧洲C. inaffectatus序列100%匹配，包括德国、挪威和芬兰的参考样本。系统发育分析显示北美种群与中欧种群存在4%遗传分化，提示可能存在隐存种。

1. 适合度影响：种子捕食强度惊人——98.8%植株至少有一个果实受损，72%植株所有采样果实均遭破坏。平均每株损失75.7%种子，3.6%植株种子全军覆没。捕食压力显著削弱了植物大小与种子产量的正相关关系（标准化回归系数从0.833-0.956降至0.450-0.563）。

1. 病毒互作：虽然TuMV感染使植株生物量减少36.6%、潜在种子产量降低52%，但病毒状态对种子捕食比例无显著影响（果实受损比例P=0.076；种子破坏比例P=0.054）。

2. 寄主特异性：系统发育证据支持C. inaffectatus高度专一于Hesperis属（十字花科Hesperideae族），而该族在北美洲无原生种，降低了危害本地植物的风险。但研究者仍建议在重新分布前进行寄主特异性测试。

这项发表在《BioControl》的研究具有双重意义：实践层面，C. inaffectatus展现作为H. matronalis"意外生物防治剂"的潜力，其种子捕食效率堪比经典生物防治项目（如金丝桃甲虫控制圣约翰草）；理论层面，为"天敌意外重逢"现象提供量化案例，证明未经人为筛选的 adventive species（意外引入种）也可能形成有效控制。研究同时警示生物安全风险——全球化背景下，专食性天敌可能通过人类活动意外扩散，需加强社区科学（如iNaturalist平台）对这类物种的监测。

研究团队建议后续开展：1) 种群基因组学研究追溯北美种群起源；2) 寄主特异性测试验证生态安全性；3) 评估C. inaffectatus与现有防治措施（如TuMV抗性品种）的协同效应。这些工作将帮助决策者判断是否应主动扩散这种象甲来管理H. matronalis入侵。