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外来植物成功入侵的原因一直是植物入侵领域的热点。入侵地逃离专食性昆虫（天敌逃逸假说）及入侵植物与地下微生物的共生关系增强（共生促进假说）被认为是外来植物入侵成功的两个重要机制。由于植物在入侵过程中对昆虫防御演化和对有益微生物共生演化不是独立的，然而防御演化和共生演化在促进植物入侵中的关联性及代谢机制却鲜有系统研究。

近日，我院丁建清教授团队在国际权威期刊New Phytologist上发表题为“Reassociation of specialist herbivores with an invasive plant selects for reduced allocation to soil mutualists" 的研究成果。该研究“反其道而行之”，揭示了入侵植物与专食性昆虫“重新互作”时，会调整资源分配策略: 将原本用于支持土壤共生真菌的碳资源转向地上部防御物质的合成，形成“地上防御增强、地下共生减弱”的演化格局。这一发现将“天敌逃逸假说”与“共生促进假说”有机联系，构建了植物入侵机制的多维资源权衡理论框架。

研究团队以入侵植物豚草（Ambrosia artemisifolia）与其专食性天敌广聚萤叶甲（Ophraella communa）为研究对象，利用我国有不同“重新互作”历史的豚草种群，历时5年系统探究了豚草与广聚萤叶甲在入侵地“重新互作”后的抗虫性与丛枝菌根真菌（AMF）共生演化规律，以及地上-地下资源的重新分配模式。研究发现：“重新互作”后，豚草种群对广聚萤叶甲防御能力提高而与AMF共生程度降低。代谢物质检测发现，这些种群叶片中防御性物质单宁含量升高，而根系及根系分泌物中棕榈酸（C16:0）、肉豆蔻酸（C14:0）等脂肪酸含量显著下降。外源添加实验进一步证实，没有“重新互作”历史的豚草种群，其根系分泌物能显著促进真菌孢子的萌发和菌根的形成，而该促进作用主要归因于其中较高的脂肪酸含量。该研究不仅揭示了植物在多重生物相互作用中的“资源权衡策略”，也为理解外来植物的入侵机制及生物防治的长期效果提供了新视角。

河南大学为本研究成果的第一完成单位。殷万东副教授（出站博士后，现入职中国林业科学研究院森环森保所）为论文的第一作者兼通讯作者，2023级硕士研究生周航、2019级硕士研究生吴明可为研究的主要完成人，丁建清教授对本研究给予了系统指导。Ragan Callaway教授、Wayne Dawson教授、时玉教授等为共同作者。研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。

论文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.70647