植物寄生生态学研究：以菟丝子属研究为例

目录
上篇　基础篇
第1章　寄生植物的生物学特性　3
1.1　寄生植物类型　3
1.1.1　全寄生植物与半寄生植物　4
1.1.2　根寄生植物与茎寄生植物　4
1.1.3　专性寄生植物与兼性寄生植物　4
1.1.4　具有致病力的寄生植物与不具有致病力的寄生植物　5
1.2　吸器结构及寄生过程　5
1.2.1　吸器　5
1.2.2　寄生关系的建立　7
1.3　寄生植物的繁殖　7
1.3.1　种子繁殖　7
1.3.2　营养繁殖　7
1.3.3　繁殖策略　7
1.4　寄生植物的生活史　8
1.4.1　全寄生植物的生活史　8
1.4.2　半寄生植物的生活史　9
1.5　典型菟丝子属全寄生植物　10
1.5.1　菟丝子　10
1.5.2　南方菟丝子　10
1.5.3　原野菟丝子　10
1.5.4　金灯藤　10
主要参考文献　10
第2章　寄生植物对寄主植物的偏好　13
2.1　寄主范围　13
2.2　寄主选择性　13
2.3　寄生植物偏好寄主植物的机制　14
2.3.1　寄生植物对寄主植物的化学识别　14
2.3.2　寄生植物对寄主的偏好与寄主含氮量差异有关　15
2.3.3　寄生植物对寄主的偏好受到寄主次生代谢产物的影响　15
2.3.4　寄生植物对寄主的偏好受到光照强度与光质的影响　15
2.3.5　寄生植物对寄主的偏好受到根结构的影响　16
2.3.6　寄生植物对寄主的偏好受到地理位置的影响　16
2.3.7　其他　16
主要参考文献　16
第3章　寄生植物对寄主植物生长的影响　19
3.1　寄生植物抑制寄主植物的生长　19
3.1.1　寄生植物与寄主植物竞争营养物质　19
3.1.2　寄生植物对寄主光合作用能力的抑制　20
3.1.3　寄生植物对寄主植物的毒性作用　21
3.2　寄生植物促进寄主植物的生长　21
3.3　寄生植物对寄主植物的生长无影响　22
3.4　寄生植物对寄主植物产生效应的影响因素　22
3.4.1　土壤养分　22
3.4.2　干旱胁迫　22
3.4.3　寄主共生微生物　23
主要参考文献　23
第4章　寄生植物寄生对寄主植物群落的影响　26
4.1　寄生植物寄生对植物群落物种组成和多样性的影响　26
4.1.1　寄生植物偏好群落优势种　26
4.1.2　寄生植物偏好群落非优势种　26
4.1.3　非偏好物种数量对偏好的影响　27
4.1.4　群落关键物种对偏好的影响　27
4.1.5　寄生植物偏好多个寄主植物　27
4.1.6　寄生植物寄生可以促进杂草入侵　27
4.2　寄生植物寄生对植物群落植被循环和地带性植被变化的影响　27
4.3　寄生植物寄生对植物群落生产力的影响　28
4.3.1　降低植物群落生产力　28
4.3.2　提高植物群落生产力　29
4.3.3　群落自身特征对群落生产力的影响　29
4.4　寄生植物寄生对入侵植物群落的影响　29
4.5　寄生植物寄生改变群落结构与功能的机制　30
4.5.1　物种间竞争关系的改变　30
4.5.2　凋落物的改变　30
4.5.3　其他　31
主要参考文献　31
第5章　寄生植物对其他营养级的影响　34
5.1　寄生植物寄生对食草动物取食的影响　34
5.1.1　寄生植物寄生增强食草动物对寄主植物的取食　34
5.1.2　寄生植物寄生减少食草动物对寄主植物的取食　34
5.2　寄生植物寄生对食草动物的直接影响　35
5.2.1　寄主植物营养状态的影响　35
5.2.2　寄主植物种类的影响　35
5.2.3　寄主植物次生代谢产物的影响　35
5.2.4　寄主植物遗传多样性的影响　36
5.3　寄生植物寄生对食草动物的间接影响　36
5.3.1　寄生植物可作为食草动物的栖息地　36
5.3.2　寄生植物可吸引传粉者和种子传播者　36
5.4　寄生植物对寄主其他寄生物的影响　38
5.5　寄生植物对分解者的影响　38
主要参考文献　38
第6章　寄生植物寄生对土壤特性及土壤微生物的影响　41
6.1　寄生植物寄生对土壤特性的影响　41
6.1.1　寄生植物寄生对土壤湿度的影响　41
6.1.2　寄生植物寄生对土壤酸碱度的影响　41
6.1.3　寄生植物寄生对土壤矿质元素的影响　42
6.1.4　寄生植物寄生对土壤有机养分的影响　43
6.2　寄生植物寄生对土壤微生物的影响　43
6.2.1　寄生植物寄生改变土壤细菌与真菌的比例　44
6.2.2　寄生植物寄生对丛枝菌根真菌的影响　44
6.2.3　寄生植物寄生对根瘤菌的影响　44
6.3　寄生植物寄生影响土壤特性及土壤微生物的机制　44
6.3.1　直接作用机制　45
6.3.2　间接作用机制　46
主要参考文献　47
第7章　寄主植物及环境和生物因子对寄生植物的影响　50
7.1　寄主植物对寄生植物的抗性　50
7.1.1　抗性机制　50
7.1.2　寄生植物从寄主植物中吸取防御物质　51
7.2　寄主植物特性对寄生植物种群的影响　51
7.2.1　寄主植物的年龄对寄生植物种群的影响　51
7.2.2　寄主植物之间的竞争对寄生植物种群的影响　51
7.2.3　寄主植物群落的生产力对寄生植物种群的影响　52
7.2.4　寄主植物群落的多样性对寄生植物种群的影响　52
7.3　环境及生物因子对寄生植物种群的影响　52
7.3.1　资源限制对寄生植物种群的影响　52
7.3.2　食草动物对寄生植物种群的影响　52
7.3.3　微生物对寄生植物种群的影响　53
主要参考文献　54
下篇实例篇
第8章　菟丝子属植物寄生对入侵植物生长的影响　59
8.1　几种入侵植物及同属本地植物的研究现状　60
8.1.1　入侵植物加拿大一枝黄花与同属本地植物一枝黄花　60
8.1.2　入侵植物鬼针草与同属本地植物婆婆针　60
8.1.3　入侵植物五爪金龙与同属本地植物番薯　61
8.1.4　入侵植物南美蟛蜞菊及同属本地植物蟛蜞菊　61
8.1.5　入侵植物微甘菊　61
8.1.6　入侵植物喜旱莲子草　62
8.1.7　入侵植物一年蓬　62
8.1.8　入侵植物土荆芥　62
8.2　南方菟丝子寄生对加拿大一枝黄花生长的影响　63
8.2.1　南方菟丝子寄生对加拿大一枝黄花形态的影响　63
8.2.2　南方菟丝子寄生对加拿大一枝黄花生物量的影响　63
8.3　南方菟丝子寄生对入侵植物一年蓬、土荆芥、鬼针草生长的影响　65
8.3.1　南方菟丝子寄生对入侵植物生长的影响　65
8.3.2　南方菟丝子寄生对入侵植物生物量分配格局的影响　66
8.4　南方菟丝子不同寄生强度对入侵植物鬼针草生长的影响　67
8.4.1　不同寄生强度对鬼针草形态及生物量的影响　68
8.4.2　不同寄生强度对鬼针草生长速率的影响　69
8.4.3　不同寄生强度对鬼针草累积生物量的影响　69
8.5　寄生植物对入侵植物的损害及机制　70
8.5.1　菟丝子对入侵植物与本地植物造成的损害　71
8.5.2　寄生植物对寄主的有害效应与寄主相对生长速率的相关性　72
8.5.3　寄生植物对寄主的有害效应与寄主资源捕获能力的相关性　74
8.6　南方菟丝子寄生对入侵植物与本地植物克隆整合的影响　76
8.6.1　南方菟丝子寄生对克隆植物生物量的影响　77
8.6.2　南方菟丝子寄生对克隆植物生长的抑制作用　79
8.6.3　植物寄生对15N传输的影响　80
8.7小结　81
主要参考文献　83
第9章　环境因子对菟丝子属植物寄生效果的影响　89
9.1　外源钙离子对南方菟丝子寄生入侵植物喜旱莲子草效果的影响　89
9.1.1　外源钙离子对南方菟丝子寄生的喜旱莲子草生物量的影响　90
9.1.2　外源钙离子对南方菟丝子寄生诱导的喜旱莲子草茎形态结构变化的拮抗作用　91
9.2　基质养分对鬼针草响应南方菟丝子寄生的影响　94
9.2.1　基质养分对鬼针草生物量的影响　94
9.2.2　基质养分对鬼针草生理特性的影响　95
9.3　盐对拟南芥响应原野菟丝子寄生的影响　97
9.3.1　盐对拟南芥及原野菟丝子生长的影响　97
9.3.2　盐对原野菟丝子寄生下拟南芥生理特性的影响　99
9.4　小结　103
主要参考文献　104
第10章　生物因子对菟丝子属植物寄生效果的影响　108
10.1　根瘤菌对南方菟丝子寄生大豆的调控　108
10.1.1　根瘤菌接种、氮添加和南方菟丝子寄生对大豆生长的影响　108
10.1.2　氮添加、根瘤菌接种对大豆上寄生的南方菟丝子生长的影响　110
10.1.3　氮添加和南方菟丝子寄生对大豆根部共生的根瘤菌生长的影响　111
10.2　丛枝菌根真菌对南方菟丝子寄生红三叶的调控　112
10.2.1　菌丝网络、寄生植物对寄主植物和非寄主植物生物量及丛枝菌根真菌侵染率的影响　113
10.2.2　菌丝网络、寄生植物对寄主植物和非寄主植物15N浓度的影响　115
10.2.3　菌丝网络对南方菟丝子生物量和15N浓度的影响　115
10.3　土壤微生物对原野菟丝子寄生入侵植物微甘菊的调控　116
10.3.1　对生物量的影响　118
10.3.2　对根部丛枝菌根真菌及细菌的影响　122
10.4　小结　126
主要参考文献　127
第11章　寄主植物响应菟丝子属植物寄生的分子生物学机制　134
11.1　拟南芥响应南方菟丝子寄生的蛋白质组学分析　134
11.1.1　南方菟丝子寄生对光合作用参数的影响　135
11.1.2　蛋白质的定量分析　135
11.2南方菟丝子寄生对白车轴草基因表达的影响　139
11.2.1　南方菟丝子寄生对白车轴草叶片基因表达的影响　139
11.2.2　南方菟丝子寄生对白车轴草根基因表达的影响　143
11.3　菟丝子属植物寄生白车轴草的小RNA表达特征及调控作用　148
11.3.1　南方菟丝子寄生对白车轴草小RNA差异表达的影响　149
11.3.2　白车轴草小RNA的靶向mRNA及降解组测序分析　149
11.3.3　白车轴草小RNA与转录组关联分析　151
11.4小　156
主要参考文献　156
第12章　菟丝子属植物寄生对植物群落的影响　161
12.1　南方菟丝子寄生对喜旱莲子草入侵群落的影响　161
12.1.1　南方菟丝子寄生对喜旱莲子草群落中植物的影响　161
12.1.2　南方菟丝子寄生对喜旱莲子草入侵群落特性的影响　162
12.2　原野菟丝子寄生对微甘菊入侵群落的影响　163
12.2.1　人工引入原野菟丝子的效应　164
12.2.2　天然原野菟丝子寄生的效果　166
12.2.3　原野菟丝子寄生对微甘菊入侵群落的修复　167
12.3　南方菟丝子抑制入侵植物生长和促进本地植物