关于入侵杂交种‘Lantana camara L.’（马缨丹）群体的研究综述

主要作者及机构

本篇综述文章《The invasive ‘Lantana camara L.’ hybrid complex (Verbenaceae): A review of research into its identity and biological control in South Africa》由 A.J. Urban、D.O. Simelane、E. Retief、F. Heystek、H.E. Williams 和 L.G. Madire 等人在南非农业研究理事会植物保护研究所（Agricultural Research Council-Plant Protection Research Institute, ARC-PPRI）完成。论文发表于《African Entomology》期刊的第19卷第2期，出版时间为2011年。

文章主题及背景介绍

论文探讨了入侵植物‘Lantana camara L.’（马缨丹）的分类学身份、遗传组成及其在南非的生物防治方法。这一植物属于马鞭草科（Verbenaceae），被认为是人造杂交种群体的集合。其原产于新大陆，为园艺观赏植物，因其多彩花卉和耐旱特性被广泛引入非洲、亚洲、澳大利亚和大洋洲。然而，这一植物在热带和亚热带地区成为一种生态和经济上极具危害性的入侵植物，其侵害方式包括：形成密集灌丛，减少生物多样性，破坏原生植被，毒害家畜，以及降低农牧业土地的生产力。

研究背景显示传统的机械和化学控制方法具有局限性，因此学界希望通过生物防治手段来有效遏制马缨丹的蔓延。尽管数十个生物防治因子已被尝试用于抑制其扩展，但效果仍不令人满意，尤其表现在非洲和亚洲大陆区域。论文意图总结这一杂交种群体的分类学和遗传研究进展，同时评估和总结近年来在南非开展的生物防治工作。

主要观点与细节解析

1. 马缨丹的分类学问题

文章首先阐述了马缨丹复杂的身份认定历史，指出根据林奈（1753年）的分类描述，Lantana camara 最初是以原生热带美洲的部分园艺栽培植物为基础命名。然而，这些植物经过长时间的人工选育和杂交，已产生出形态学、生态学和遗传学特性完全不同的杂交复合体。文中引用 Sanders（2006年）的研究，首次提出应为入侵性马缨丹群体命名为‘Lantana × strigocamara’，以与原生种群区分。然而，由于分类工作仍在进行中，科学界普遍继续沿用‘Lantana camara L.’来指代这一复杂杂交群体。

作者进一步指出，马缨丹区域间品系间表现出广泛的形态和遗传变异，从而造成了正式的分类学命名难度较大。其种群的多样性还反映为细胞倍性增加（从二倍体到六倍体的现象）以及表现出的广泛化学多样性（包括对自然敌人的抗性，以及更强的入侵能力）。

2. 马缨丹的遗传组成与起源

基于近期的 DNA 研究，作者指出目前普遍认为马缨丹杂交群体的主要亲本来自加勒比岛屿和巴西南部的 Lantana nivea mutabilis 和 Lantana camara aculeata。此外，其遗传物质中可能还包括其他种系如 Lantana scabrida 及 Lantana hirsuta 的输入。DNA 分析表明，即使是不同花色或地理区域的植株个体，其遗传相似性也较高，进一步证明其为具有多代杂交起源的复合体。作者强调，为了更精准地改进生物防治手段，需要进一步研究马缨丹的遗传关系，以及基因多样性如何影响其对自然敌人的抵抗能力。

3. 马缨丹的生物防治策略

本综述特别关注了南非的生物防治研究进展。作者总结了过去23年来取得的成果，包括候选生防因子的筛选、评估和释放：

• 成功释放的因子：其中包括 Aceria lantanae（花冠瘿螨）、Ophiomyia camarae（叶矿蝇）等七个因子。这些因子在湿润和无霜地区对马缨丹表现出显著的控制能力，例如花冠瘿螨在某些地区成功减少了85%以上的种子生产。

• 未成功应用的因子：超过15个候选因子因宿主特异性不足或在南非条件下无法持续繁殖而被淘汰。例如，茎部害虫 Aerenicopsis champion 和 Aerenicopsis irumuara 尽管表现出强大的破坏力，但未能在南非的马缨丹品系上形成持续种群。

• 正在研究的因子：作者特别提到了最近对锈菌 Puccinia lantanae 的研究进展。尽管早期测试显示该菌对南非大部分品系不具致病性，但其在澳大利亚的引入取得了一定成功，这为继续探索新的菌株提供了方向。

4. 生物防治的限制因素

文章指出，虽然生物防治在减少马缨丹种群密度上显示了积极成效，但仍存在多重限制因素：

• 气候不适配：许多生防因子无法适应南非的干旱和冬季气候。
• 自然天敌：一些成功建立的生物防治因子受其他捕食性昆虫或寄生蜂的影响，其种群密度被抑制。
• 化学抗性：由于马缨丹杂交种群的化学多样性，某些南非品系对生物防治因子表现出很强的抗性。

5. 研究的意义与展望

这篇综述的价值在于系统总结了马缨丹的分类学、遗传学和生物防治领域的研究进展，为学术界和政策制定者提供了丰富的参考信息。其科学意义包括对杂交入侵种群的分类命名改进，以及在生物防治因子开发和部署上的方法学创新。应用意义上，通过综合机械、化学和生物控制方法，有望对入侵植物的管理提供长期、可持续的解决方案。

作者也建议未来的研究应更多关注以下领域：第一，在南美洲未被充分考察的区域（如圭亚那至巴拉圭一线）继续寻找新的生物防治因子；第二，加强适应干旱和冬季气候的因子研究；第三，深入探究马缨丹品系多态性对生防因子有效性的影响。

总结

本文深入剖析了‘Lantana camara L.’作为全球性入侵植物的复杂性，阐述了分类学、遗传学及生物防治手段的研究现状与挑战，尤其强调了南非所在区域的研究进展和实际应用成果。通过总结已有经验与教训，本文为未来马缨丹的管理提供了宝贵的研究方向和政策参考。