菊科植物具有极强的有性繁殖能力,对外来菊科观赏植物的引进存在极高的入侵风险.本研究以武汉常见的菊科12种外来观赏植物为对象,通过有性繁殖特征调查,研究植株的花部特征、花粉活力、传粉系统、种子产量,分析各物种有性繁殖能力的差异,评估其入侵能力.结果显示,多数物种可在隔绝传粉者情况下结实;访花昆虫类型多样,共观察到26种访花昆虫,其中膜翅目蜂类是主要的传粉者;结实情况具有一定差异.综合考虑花粉活力、传粉情况和结实情况,认为黑心金光菊(Rudbeckia hirtaL.)、松果菊(Echinacea purpurea (L.) Moench)、大花金鸡菊(Coreopsis grandiflora Hogg.)、蛇目菊(Sanvitalia procumbens Lam.)的有性繁殖竞争力较高,对本地传粉环境可能有较大影响.本研究对近缘物种有性繁殖特征的综合分析结果可为评估外来物种的入侵风险提供一定的参考.

为了揭示黑心菊(Rudbeckia hirta)对陇东黄土高原油污土壤的植物修复效应,在长庆油田公司实施为期5个月的场地修复试验,测定了不同浓度油污土壤胁迫时黑心菊土壤总石油烃(total petroleum hydrocar-bons,TPH)去除率、生长指标、土壤理化性质和酶活性以及微生物群落结构的变化.结果显示:(1)3％、6％和8％油污土壤中黑心菊根区土壤TPH去除率分别为73.44％、81.28％和36.80％;(2)油污浓度≤6％土壤对黑心菊株高、根长、地下部干重、根活力和根冠比有明显促进作用,但当浓度≥8％时则产生了显著抑制作用(P＜0.05);(3)与对照组(CK)相比,黑心菊在有效增加根区土壤碱解氮和速效磷含量以及土壤脱氢酶、多酚氧化酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的同时显著减低了土壤pH(P＜0.05);(4)微生物群落结构的LEfSe组间差异分析结果表明,Idiomarina属、嗜盐单胞菌属(Halomonas)、盐厌氧菌属(Halanaerobium)、Balneolaceae属和Fodinicurvataceae属、纤细单胞菌属(Cellulomonas)、食烷菌属(Alcanivorax)、Fodinicuirvata属是3％～6％油污浓度范围内黑心菊根区土壤差异指示菌;(5)非度量多维尺度(NMDS)排序和方差分解结果显示,当油污浓度≤6％,黑心菊通过增加根活力、地下部干重和根冠比、根区土壤脱氢酶、多酚氧化酶、脲酶、碱解氮含量和微生物群落丰富度和多样性的方式提高了根区TPH去除率.综上所述,黑心菊可作为陇东黄土高原地区原油污染土壤植物修复的备选植物品种,但油污浓度不应超过6％.

黑心菊(Rudbeckia hirta L.)是城市园林绿化中最常用的地被植物,具有耐寒耐旱和耐盐碱的特点.该研究以丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)为菌剂接种基质进行黑心菊盆栽,正常培养70 d后分别以不同浓度(0、65、135、195和260 mmol·L-1)NaCl和NaHCO3溶液进行盐或碱胁迫处理,处理10 d后测定黑心菊菌根侵染率以及叶片叶绿素含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,以明确AM真菌对黑心菊根系侵染状况以及耐盐碱性的影响,为实际生产中利用黑心菊进行盐碱地修复和AM真菌应用提供理论依据.结果显示:(1)与对照相比,AM真菌的侵染率和侵染强度在盐胁迫下均呈现下降趋势,在碱胁迫下则呈先上升后下降的趋势.(2)AM真菌能够在一定程度上提高盐碱胁迫下黑心菊叶片中的叶绿素含量,降低丙二醛含量;随着盐碱胁迫浓度的增加,接种AM真菌不仅能提高黑心菊叶片脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白等渗透调节物质的含量,还能够增强植株超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性,从而显著提高黑心菊的耐盐碱能力.(3)主成分分析(PCA)发现,黑心菊对盐胁迫和碱胁迫的抗性机制不尽相同,在盐处理中以叶绿素、丙二醛、POD、SOD、脯氨酸和可溶性糖为主要因子,而在碱处理中以SOD、CAT和脯氨酸为主导因子;VPA分析也表明,AM真菌对黑心菊植株生理特性的总体表征影响较盐碱胁迫更大.研究表明,低浓度碱胁迫能够促进AM真菌对黑心菊的侵染,接种AM真菌能够显著降低盐碱胁迫下黑心菊植株MDA含量,提高抗氧化酶活性和渗透调节物质积累,从而提高黑心菊的耐盐碱性.