中文摘要：

牛膝菊（Galinsona parviflora）为菊科一年生草本植物，是入侵我国的恶性杂草之一。牛膝菊虽经历小种群过程，却没有走向灭绝，是有其遗传学基础的。本项目从牛膝菊不同地理种群和不同生境下种群的遗传多样性入手，试图通过ISSR、RAPD分子标记技术分析牛膝菊的遗传分化的格局，揭示牛膝菊种群入侵到陌生环境，在引入、定居、适应、扩展过程中经历奠基者效应、瓶颈效应和选择压力后，能够扩展其种群，成为优势种的遗传学变化，并阐明牛膝菊入侵过程中表现出的种群适应性变化和入侵途径，并从分子生态学的角度阐明牛膝菊入侵的分子生态机制。为入侵生物学的研究奠定理论基础。

结论摘要：

牛膝菊为菊科牛膝菊属一年生植物，原产南美洲，是一种入侵性很强的杂草。本项目围绕牛膝菊在入侵过程中的遗传分化问题及牛膝菊对入侵地环境的生态适应性等问题进行研究，为阐明牛膝菊入侵机理和有效控制牛膝菊提供科学依据。研究结果如下1.采用L16(45)正交试验方法，研究了Mg2+、引物、dNTPs、TaqDNA聚合酶、模板DNA浓度5个因素在4个水平上对ISSR-PCR的影响，建立并优化了入侵植物牛膝菊ISSR-PCR的反应体系。2.在不同气候和生境长期作用下的牛膝菊在核DNA水平上已形成了一定程度的遗传分化。10个引物共扩增出213个位点，其中多态位点有209个，多态率为98.12%。Shannon指数（I）为0.3504，Nei’s指数（h）为0.2121，在物种水平上具有较高的遗传多样性。遗传分化系数（GST）为0.3568。种群间基因流较高为0.9015。牛膝菊的种间遗传分化可能是由于遗传漂变、奠基者效应和环境变异的共同结果。3.牛膝菊具有较强的生态适应性,通过调节内在的生理机制来适应环境胁迫。牛膝菊种子萌发对温度、水分因子具有一定的宽适性。在PEG-6000干旱胁迫下，牛膝菊种子萌发和幼苗生长受到抑制，体内丙二醛、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶、过氧化物酶含量均发生了不同的变化。在不同环境下，牛膝菊与同属的粗毛牛膝菊叶片形态结构上表现为上表皮细胞厚度均大于下表皮细胞厚度，栅栏组织与海绵组织的厚度比为0.7963和0.9224，具有较强的耐寒、耐旱性。4.牛膝菊具有较强的竞争力。采用盆栽系列取代试验、外业调查、化感作用等方法研究，观察牛膝菊与白车轴草及其伴生种的竞争表现。结果表明:白车轴草的生长受到牛膝菊竞争抑制作用；牛膝菊的竞争主要来自于种间竞争；牛膝菊水浸提液对白车轴草的种子萌发和幼苗生长具有显著的抑制效应。5牛膝菊种子不休眠，在长达4~5个月的花果期内可以边开花，边结实，边传播种子，边萌发下一代植株。土壤种子库储量随土层加深而减少，地面覆盖可以有效控制牛膝菊种子的萌发。6. 入侵后牛膝菊染色体数目还没有发生变异。通过对牛膝菊的染色体核型分析，结果表明牛膝菊染色体数目2n=16，核型2n=14m+2sm，与国外报道有关牛膝菊染色体一致。研究表明，牛膝菊在表型的可塑性和遗传分化这两个特性方面得到进化，在适应异质生境与入侵能力方面，牛膝菊具有较大的潜力。