目的 研究空心莲子草总黄酮对乙肝病毒的体外抑制作用.方法 将HepG2.2.15细胞接种于细胞培养板,然后随机分为阴性对照组、实验组和阳性对照组.阴性对照组用100 mL/L DMSO处理;各实验组分别加入800、400、200、100 mg/L的空心莲子草总黄酮,阳性对照组用800、400、200、100 mg/L的拉米夫定共培养;应用细胞培养技术和光密度测定法研究空心莲子草总黄酮对HepG2.2.15细胞系HBsAg与HBeAg表达的影响.结果 各实验组对HepG2.2.15细胞中HBsAg的抑制率均有明显的升高,实验组与阴性对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.01),实验组与阳性对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.05),实验组中HBsAg的抑制率跟药物剂量呈正相关;实验组各剂量对HepG2.2.15细胞中HBeAg的抑制率均有明显的升高,实验组与阴性对照组比较,差异有统计学意义(P＜ 0.01),实验组与阳性对照组比较,差异有统计学意义(P＜0.05),实验组中HBeAg抑制率跟药物剂量呈正相关.结论 空心莲子草总黄酮对HepG2.2.15细胞中HBsAg和HBeAg表达均有明显的抑制作用.体外细胞培养证实空心莲子草总黄酮有较强的抗乙肝病毒作用.

植物的生活史由其有性生殖构件和营养体构件相互作用共同完成,克隆整合作为克隆植物的重要特征,其与有性生殖特征的相互作用关系却所知很少.该研究通过同质园种植实验,分析了空心莲子草的分株表型、生理、性别等与克隆整合的关系.结果表明:(1)克隆整合以及分株间是否连接对空心莲子草的表型特征、气体交换等生理性状和性别特征均有显著影响.(2)克隆整合显著缩小了雌雄同花和雄蕊心皮化两种性别植株间表型特征的差距,后代的性别特征与营养体表型特征显著相关.(3)在贫瘠的沙土基质中克隆整合明显增加了空心莲子草的营养体生长特征和气体交换等光合生理指标,但这种增加在富含有机质的塘泥基质中不明显.(4)居于不同土壤基质分株间的联系会减少分株表型特征和气体交换对生长环境的响应,并保持母体性别特征不受环境的影响,但单独居于沙土或塘泥单一土壤基质的分株性别特征却因受到环境影响而改变.因此,克隆整合有利于空心莲子草性别特征的稳定.

外来植物往往可以入侵多种生境并受到多种昆虫的采食,而不同生境条件将可能会影响这些入侵植物对昆虫采食的防御策略.以入侵我国的克隆植物——空心莲子草为研究对象,分别选择生长在水生生境、水陆两栖生境和陆生生境中的无性个体(分株),通过50％去叶处理模拟昆虫采食,分析不同生境下空心莲子草对模拟昆虫采食处理的生长及化学防御响应的差异.模拟昆虫采食处理显著抑制了陆生生境、水陆两栖生境以及水生生境下空心莲子草的根、茎、叶和总生物量,但对3种生境下空心莲子草的生物量分配(根冠比、根生物量分配、茎生物量分配和叶生物量分配)均无显著影响.陆生生境下空心莲子草根、茎和总生物量显著高于水陆两栖生境和水生生境,根冠比显著低于水陆两栖生境和水生生境.模拟昆虫采食处理显著降低了空心莲子草的木质素含量,而对单宁和总酚含量影响不显著.生境对木质素含量无显著影响,但陆生生境下空心莲子草单宁含量显著高于水陆两栖生境和水生生境,且总酚含量显著高于水陆两栖生境,表明陆生生境中空心莲子草具有更强的防御能力.空心莲子草木质素含量与总生物量无显著相关性,但在模拟采食情况下,其总酚含量与总生物量呈显著负相关,而无论模拟昆虫采食处理存在与否,空心莲子草单宁含量与总生物量均呈显著正相关.因此,空心莲子草存在昆虫介导的生长和化学防御之间的权衡,在昆虫采食的情况下可通过减少生长来增加对化学防御物质的投入,但生境对空心莲子草这种生长-防御权衡的影响十分有限.

随着全球化进程的发展,生物入侵的危害日趋严重(Paini et al.,2016). 生物入侵的防控已成为21世纪全球各国政府关注的主要问题和科学研究的热点. 中国已成为世界上生物入侵危害最为严重的国家之一(万方浩等,2011). 外来生物入侵已经对我国的生态环境和农业生产造成了极大危害,而且还在随着国际交流的发展不断增强(万方浩等,2009). 由于我国地理环境多样,为不同物种的入侵提供了天然生境. 因此,我国不同地区存在着不同的入侵物种,这些物种对当地的生态系统造成了极大危害. 其中,紫茎泽兰Ageratina adenophora ( Sprengel ) R. King & H. Robinson、豚草 Ambrosia artemisiifolia L.、空心莲子草 Alternanthera philoxe-roides ( Mart.) Griseb.、薇甘菊 Mikania micrantha Kunth、黄顶菊Flaveria bidentis (L.) Kuntze.

生境异质性在不同生态层次上影响物种分布与扩散,进而可能影响外来植物的入侵态势.该研究通过在中国21°N～31°N范围内设置23个10 m×10 m的样地,利用双向聚类(TWINSPAN)和除趋势对应分析(DCA)等数量生态学方法,研究水生型空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵群落的结构特征并划分其群丛类型,并采用冗余分析法(RDA)分析空心莲子草种群特征、群落物种分布与环境因子(经度、纬度、海拔、氨态氮、硝态氮、电导率、溶解氧)的关系,以期为生物入侵防治及本土生物多样性保护提供参考.结果显示:(1)23个样地共记录植物48种,隶属于21科42属,空心莲子草优势地位显著,主要伴生种为双穗雀稗(Paspalum paspaloides)、李氏禾(Leersia hexandra)和水蓼(Polygonum hydropi per).(2)23个样地群落可划分为6组群丛类型,其中空心莲子草+双穗雀稗+水芹(Oenanthe javanica)是最主要的类型.(3)48种植物可划分为4类功能群,分别为先锋种型、优势伴生种型、次要伴生种型和逃避型,功能群的DCA分异性高于群丛类型.(4)群落物种分布状况主要由氨态氮和电导率决定,而物种丰富度及空心莲子草种群特征则受到电导率、经度、海拔和溶解氧等多个环境变量的影响;水生空心莲子草的入侵重要值取决于其无性分枝数和种群盖度.研究表明,水生空心莲子草入侵群落的结构相对简单,应加大对其入侵监测力度并维持较高的生境异质性,以延缓水域生态系统的生物入侵进程.

对南京9处典型城市湿地维管植物群落进行实地调查, 共记录南京湿地维管植物68科160属223种.结果表明:南京城市湿地维管植物物种组成丰富, 优势科属为禾本科和菊科.区系成分可划分为14个分布区类型和5个变型.其中, 温带分布属95个, 占总属数 (除世界分布属) 的64.19％;热带分布属有51个, 占34.46％, 中国特有分布属有2个, 占1.35％.该区湿地维管植物具有广布植物多、区系组成结构复杂、分布区类型丰富、温带热带过渡性质等特征.从生活型组成看, 该区湿地维管植物主要由草本植物组成, 占总种数的86.55％, 处于绝对优势.从生态型组成看, 该区水生植物有25种, 占总数的11.21％, 大多数为单子叶植物, 湿生植物有60种, 占总数的26.91％, 喜湿植物有138种, 占总数的61.88％.调查发现24种外来植物, 其中空心莲子草和凤眼莲等入侵危害严重.最后, 探讨南京城市湿地维管植物面临的问题, 并提出南京城市湿地维管植物保护对策.

莲草直胸跳甲Agasicles hygrophila是恶性入侵杂草空心莲子草Alternanthera philoxeroides的专食性天敌.为阐明该跳甲生殖调控的分子机制,筛选其卵巢转录组数据得到3个胰岛素样生长因子系统相关基因,分别为胰岛素样生长因子酸不稳定亚基(IGFALS)和其亚型X1(IGFALS X1)以及胰岛素样生长因子II mRNA结合蛋白3(IMP3),利用半定量PCR方法检测3个基因在雌成虫不同发育时期的表达模式,并通过荧光定量PCR技术检测其在不同组织及不同发育时期的表达水平.结果显示,筛选到的IGFALS、IGFALS X1和IMP3基因在莲草直胸跳甲蛹期和成虫期均有表达,且3个基因在蛹期和成虫期均为全身性表达,IGFALS和IMP3 mRNA在成虫卵巢组织中表达量显著高于其他组织,峰值分别出现在成虫羽化后第5天和第1天,较蛹期第1天分别增加了3.56和3.81倍,因此推测IGFALS和IMP3基因在莲草直胸跳甲卵子发生过程中发挥重要的调控作用.

在实地调查数据的基础上,本研究结合GIS空间分析技术和地理探测器模型,分析福建省入侵植物空间分布情况,以及地理与社会环境因子及其交互作用对入侵植物分布的影响.结果表明:福建省共记录入侵植物82种,其中,优势科为菊科,小蓬草、藿香蓟和空心莲子草出现频次最高.沿海区域的入侵植物物种数量多于内陆区域,福州和厦门为福建省外来入侵植物的两大热点地区.入侵植物在不同海拔均有分布,但入侵植物的种类随着海拔的升高总体呈下降趋势.地理探测器分析显示,自然环境因子中降水和社会经济因子中路网密度、人口密度是入侵植物空间分布的主要影响因子.各因子的空间交互作用会正向影响入侵植物的空间分布,这反映出入侵植物空间分布影响要素的复杂性.综上,将地理探测器应用到入侵植物研究领域是可行的,筛选出的环境指示因子可用于监测福建省入侵植物的适生区,从而为采取有效的防控措施提供科学依据.

Aqueous extracts of Alternanthera philoxeroides (Kong Xin Lia 空心莲子草) inhibited the growth of human immunodeficiency virus (HIV) in vitro at concentration non-toxic to the host cell. The minimal inhibitory concentration was 1.8 mg/ml and the sub-toxic concentration, 29 mg/ml. At 15 mg/ml, the extract was non-inhibitory to HIV reverse transcriptase; but at 60 and 120 mg/ml, it inhibited the reverse transcriptase activity by 50% and 95%. At the subtoxic but not at the minimal inhibitory concentration, the extract inhibited HIV induced cell fusion. Interferon-inducer could not be demonstrated in the extract. The extract destroyed partially the infectivity of extracellular virions of the human immunodeficiency herpes simplex, and respiratory syncytial viruses but had no effect on the vesicular stomatitis, polio and adeno virions. It was also inhibitory to the growth of the herpes simplex and respiratory syncytial but not to the growth of the vesicular stomatitis, adeno and polio viruses. Chemical studies indicated that the active anti HIV component was heatstable, water soluble and non-dialyzable. The extract had a pH of 5.6; had no aromatic ring CH absorption by infrared spectroscopy; and, had no aromatic protons characteristic of phenols but abundant polyhydroxylated compounds by nuclear magnetic resonance analysis. These chemical data indicated that the anti-HIV component was not a polyphenolic compound but might be a partially sulfonated polysaccharide.

在2016年调查基础上,结合已有资料,研究草海水生植物多样性、群落特征、水生植被分布现状及群落演替规律,探讨驱动水生植物群落演替的主导因素.结果显示,草海现有水生植物67种,隶属28科40属,水生植物优势群落22个.与1983年相比,草海水生植物无论是在优势种还是优势群落上均发生了很大变化,挺水植物群落组成由1983年以莎草科植物为主演变为现在以禾本科植物为主,入侵植物空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)在草海环湖消涨区、航道、码头等地已形成入侵趋势,部分区域种群密度可达70株/m2.草海水生植物生物量30年来呈上升趋势,2016年各类型水生植物的总生物量是1983年的4.1倍.相关资料表明,人类活动、鸟类迁徙、水土流失、水体富营养化、外来入侵物种都对草海水生植物多样性和群落演替具有一定影响.