以彼昂團隊這間實驗室為例,“我們拿它沒有辦法,它遮擋了實驗室的陽光,怎么清理都清不完。"植物生理生態博士后寧嬋娟搖頭嘆息。他們會定期清理實驗室旁邊的五爪金龍,“但是可能過半個月十天,它又長滿了。"
五爪金龍攀援生長于林地喬灌木、庭園籬笆以及城市建筑物之上,被其所纏繞、覆蓋的植物,包括草本、灌木甚至喬木,常因受光不足生長不良,甚至死亡。
據記載,五爪金龍原產美洲,1912年在香港歸化,隨后人們將其引進至華南一帶作為綠化植物。由于適宜的氣候和環境,加之甚少天敵,五爪金龍一發不可收拾,逐漸呈現入侵之勢。它的生長速度非常驚人。一天之內能長十幾厘米。
“而且還不是一個植株長十厘米,它會分很多枝,一個枝條一天長十厘米很常見。"華師生命科學研究院成員耿妍解釋,五爪金龍有個非常有名的英文名字,叫“onem ileoneday,onem ileonem inute"(一天一英里,一小時一英里),形容其生長速度。“普通植物一個星期可能看不到明顯的生長,比如七爪金龍,種子一星期才能抽出幾根藤。但是五爪金龍可能一天之內就能抽出新的藤,然后第二天每一個枝條都會長到超過十厘米。"
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這種快速生長的能力使五爪金龍能迅速覆蓋其他草本和木本植物,阻礙其他植物的光合作用,切斷其他植物獲得營養物質的途徑。這正是五爪金龍zui“恐怖"的地方。
彼昂院士和李韶山教授帶領博士生龔妮、碩士生李春妹、耿妍、魯煥等近年一直在研究五爪金龍的生態適應性及其入侵的分子機制(Molecular Mechanisms)。
他們2011年開始入侵植物轉錄組學的研究,用五爪金龍和它的近緣本地種———七爪金龍進行比較,通過對二者代謝通路———碳代謝、氮代謝以及次生代謝的比較研究,發現了五爪金龍成功入侵的代謝特征。以碳代謝為例,五爪金龍的碳代謝要明顯強于它的對比組,這有助于解釋五爪金龍成功入侵的代謝機制。
研究還發現,五爪金龍的次生代謝旺盛,其中一個關鍵酶就是木質素合成酶。這個酶的活性非常高,可能是其他物種的數倍。這導致五爪金龍的木質素合成非常強,因此它的莖木質化也非常高,五爪金龍的木質化要高于一般藤本植物。這也是它抗逆性非常強的一個原因,有利于其入侵成功。