发布日期：2018-11-06 15:11 来源：活性炭网 作者：活性炭网 浏览数：
抽象 入侵植物释放的次级代谢物可通过影响入侵土地上的本土植物，食草动物和病原体来提高其竞争能力。 然而，这些次级代谢物是否直接或间接通过微生物影响入侵植物本身尚未得
为什么入侵植物在其引入的范围内具有增强的竞争能力是理解植物成功侵入机制的核心问题[1] - [3]。已发表的研究表明，入侵植物通过产生次级代谢产物提高了它们的竞争能力[4]，[5]。次级代谢产物可通过对养分循环[6]，本土植物[7]和土壤微生物[8]的强烈影响介导入侵植物的竞争。这些影响可以通过直接和间接的方式进行调解。
通过观察抑制其邻近植物的天然植物，可以最好地说明入侵植物次生代谢产物对植物 - 植物竞争的直接调节[9]，[10]。例如，根部散发的植物毒素（ - ） - 来自侵入性的Centaurea maculosa的儿茶素直接抑制了原生植物的生长[7]。从其他入侵植物中释放的次生代谢产物也直接抑制了本土植物的种子萌发[9]，[10]。这种直接作用所产生的抑制作用可以明显提高入侵植物的竞争能力[11]。
入侵植物释放的次级代谢产物也间接地调节竞争。例如，次级代谢产物可以通过影响养分循环间接促进入侵者的生长，如无机和有机土壤养分的池和通量[6]，或间接介导通过天然土壤微生物的竞争。植物病原体和共生体[12] - [17]和土壤群落[18] - [20]一般可以被次生代谢物改变。这种对土壤微生物的影响可能会改变入侵植物和本土植物之间的竞争[21]。
丛枝菌根真菌（AMF）是重要且无处不在的土壤微生物，与陆地生态系统中的许多植物物种共生[22]，[23]。有趣的是，AMF也会影响入侵植物的竞争[24]，[25]。例如，北美的入侵亚洲矢车菊（Centaurea maculosa）能够利用连接本地植物根的菌根网络并从中受益[26]，[27]。中国的入侵加拿大一枝黄花可以改变引入范围内的AMF组成，促进其与本地植物的竞争[20]。在一些情况下，入侵植物释放的二级化合物破坏了AMF和天然植物之间的共生。例如，入侵植物Alliaria petiolata释放的二次化学物质不能与AMF共生，破坏了天然冠层树苗与AMF之间的共生关系[28]。A. petiolata释放的特定类黄酮部分对侵入土壤中的AMF具有比其原始土壤更强的抑制作用[29]。此外，来自A. petiolata的次生化合物不仅抑制AMF菌丝生长和孢子萌发[30]，而且还改变了与天然糖枫幼苗相关的AMF群落。[31]。
尽管有大量证据表明入侵植物可通过次级代谢产物影响AMF与局部宿主的共生[30]，[32] - [36]，但这些次级代谢产物是否会影响AMF与入侵植物之间的共生关系尚未得到证实。我们通过使用活性炭（AC）吸收次级代谢物来解决这个问题。通常，AC添加对植物生长和共生关系形成的影响可以反映次生代谢物的推定作用[37]。
在我们的研究中，我们使用多年生草本植物加拿大一枝黄花（一枝黄花）作为模型植物。加拿大一枝黄花原产于北美洲，但在中国入侵的地区形成了近单作[38]。加拿大一枝黄花对天然植物具有强烈的化感作用，并且始终与AMF相关，使其适合于检验我们的假设[39]。在之前的一项研究中，我们发现加拿大一枝黄花植物中三种主要次生代谢产物的浓度在其入侵范围内大于其原生范围，并且这些化合物在入侵范围内显着提高了加拿大一枝黄花的竞争能力[11]。 ]。实验还表明，入侵的加拿大一枝黄花始终与AMF相关，可以通过提高其竞争能力的方式改变AMF群落[20]，[40]。在目前的研究中，我们将加拿大一枝黄花的次级代谢产物对加拿大一枝黄花和本地植物之间的竞争的间接影响（即由AMF介导的那些）和直接影响（即那些不由AMF介导的影响）分开。
活性炭（AC）通常用作吸收土壤中次生代谢产物的实验工具[41] - [43]。然而，研究人员指出，即使没有次级代谢产物，AC也会通过改变养分供应和其他土壤特性来影响植物生长[44]，[45]。在初步实验中，我们测试了AC是否影响有和没有植物的土壤性质。每次治疗有5个重复。实验持续了六个月。在测试之前，将土壤样品风干并仔细筛分。通过K 2 CrO 4 -H 2 SO 4测量土壤有机质（SOM）的浓度Walkey和Black的氧化方法[46]。用San ++连续流动分析仪（Skalar，Netherlands）测定土壤样品中的总氮（TN）和总磷（TP）（每次取样处理1.0g）。使用土壤 - 水浆液（1：5土壤：水）测量来自每个采样区的土壤的pH。土壤有效磷（AP）通过Olsen方法分析[47]。AC以20ml升的速率-1不影响土壤性质（表1），因此，我们使用AC以20ml升-1在本研究中。AC中的P和N浓度分别为0和0.18％，pH为6.0。如下所述，在当前研究的实验1中也评估了AC对土壤性质的影响。
| 没有植物 | 有了植物 | |||||
| 土壤性质 | 没有AC | AC | 意义 | 没有AC | AC | 意义 |
| pH值 | 8.18 | 8.19 | NS | 7.96 | 8.03 | NS |
| TN（g / kg） | 0.55 | 0.56 | NS | 0.58 | 0.61 | NS |
| TP（g / kg） | 0.62 | 0.63 | NS | 0.49 | 0.50 | NS |
| SOM（克/千克） | 12.23 | 13.25 | NS | 12.34 | 11.80 | NS |
| AP（mg / kg） | 21.87 | 21.08 | NS | 18.06 | 18.69 | NS |
在之前的一项研究中，加入了6个加拿大一枝黄花种群（来自中国的三个入侵种群和来自美国的三个原生种群）和一个K. striata种群（来自中国加拿大一枝黄花入侵的地区），我们确定了增强的竞争能力。加拿大S. canadensis相对于中国的K. striata是由根系分泌物增加引起的[11]。由于我们先前研究中加拿大一枝黄花的生物量和高度都不受加拿大一枝黄花种群（来自原始或入侵的土地）的来源的显着影响，因此目前的研究使用一种入侵的加拿大一枝黄花。来自中国入侵地区的人口。还使用了一个来自中国的本地K. striata种群。在中国浙江省杭州市的相同位置（30°16'N，120°11'E）收集加拿大一枝黄花和K. striata的种子，该地区被加拿大一枝黄花入侵。将加拿大一枝黄花和K. striata的种子风干并在4℃下储存。
进行温室实验缩影以确定AC是否影响土壤性质，三组次级代谢产物的水平（总黄酮，总酚，总皂苷）的土壤，植物的生长，并与浸润性相关联的AMF社区加拿大一枝黄花和本地K. striata。
该实验是双因子设计，具有两种AC处理（有和没有AC），两种宿主植物（侵入的加拿大一枝黄花和天然的K. striata）和五个重复（五个块）。每个微观世界测量为20×15×20cm（长×宽×高）并含有6kg土。实验中使用的土壤来自中国浙江省慈溪市（30°18'N，121°10'E），加拿大S. canadensis入侵该地区。
为了确保实验中植物的初始一致性，我们在具有自然光和温度的温室中在具有蛭石和泥炭的塑料网板中发芽和预培养植物[11]。当幼苗高4厘米时，将两个幼苗移植到每个微观世界中，使得微观世界包含两个加拿大一枝黄花幼苗或两个K. striata幼苗。对于AC处理，精细研磨的AC以20ml升混入土壤-1 [11] 。
微生物随机排列在温室内的每个区块，自然光线，实验期间平均每日温度为18-30°C，从4月开始到10月结束。每天浇灌每个微观世界，以保持土壤水分为70-90％的持水能力。在实验过程中没有添加额外的营养素。
移植后6个月终止实验1，这与花开始一致。根系与芽分开。将每个根样品的一半在-80℃下冷冻用于分子分析。每个根样品的剩余一半用于AMF定植的定量。使用显微镜（×20放大倍数）并利用网格线交叉法[48]定量根的AMF定植，并且每次重复检查200个横切。
将每个显微镜中的土壤样品风干并筛分以测试土壤性质。用初步实验中描述的方法测量土壤性质。测试土壤有机质（SOM），总氮（TN），总磷（TP），有效磷（AP）和pH。使用Zhang等人描述的方法也定量了土壤中的三种主要次级代谢物（总黄酮，总酚和总皂苷）。[49]。首先，将10g样品置于100ml 70％乙醇中，然后通过Whatman no。过滤样品，得到粗制土壤提取物。44滤纸。然后，通过使用NaNO 2 -Al（NO 3）3测定粗提物中的总黄酮以芦丁为参比物质的-NaOH比色法。通过Folin-Ciocalteu测定法测定总酚酸，其中没食子酸作为参考物质。使用香草醛-HClO 4作为显色试剂检测总皂苷。
为了研究AC对加拿大一枝黄花和K. striata根部AMF的影响，我们使用巢式PCR-变性梯度凝胶电泳（DGGE） - 克隆 - 测序方法。每种植物物种由三次重复表示。方法S1中描述了方法的细节。使用Quantity-One软件（Bio-Rad）分析使用该方法获得的DGGE条带图案。
使用在线程序（BLAST，http： //www.ncbi.nlm.gov/BLAST）对从AMF获得的每个DNA序列进行相似性比较。使用在线CHIMERA DETECTION程序（http://rdp8.cme.msu.edu/html/analyses.html）检测可能的嵌合起源序列。随后将序列以登录号KC507871-KC507891登记在GenBank数据库中。对于系统发育分析，将具有缺口的序列作为缺失数据处理，然后使用具有Kimura 2参数模型的MEGA 4.0版构建包括获得的序列及其来自GenBank的最近亲属的邻接树（1,000个重复）。随后将彼此相差2％的序列分配到单独的种系型。值得注意的是，树形拓扑和引导值始终包含在分析中。
为了分析次级代谢物和土壤性质对AMF群落组成的潜在影响，我们使用Canoco for Windows 4.52版进行了蒙特卡罗排列测试（n = 499）的规范对应分析（CCA）。在CCA图中，箭头的长度表示影响社区结构的因素的相对重要性，而箭头之间的角度表示因子相关的程度。
DGGE图谱中条带的存在（或不存在）和强度用于构建二维矩阵。使用Past，版本1.91程序[50]进行双向相似性分析（ANOSIM），以分析经受不同AC处理的AMF群落差异。
在土壤性质，枝条生物量和AMF定植数据测试方差的正态性和均匀性之后，我们在一般线性模型中使用单向ANOVA来确定AC对土壤性质，枝条生物量和AMF定殖的影响。的加拿大一枝黄花和K.纹状体。
本实验旨在研究AC对加拿大一枝黄花和五种AMF种之间共生关系的影响。与实验1相反，实验2使用随后用选择的AMF接种的无菌土壤。基于实验1的结果和Zhang等人的实验。[20] ，表明球囊霉是占主导地位的AMF属加拿大一枝黄花根，我们使用了下列五种球囊在实验2种：G.霉（BGC501，XJ-01），G.地表球囊霉（BGC504，BJ08），G. diaphanum（BGC506，SC05），G。geosporum（BGC507，GZ01）和G. etunicatum（BGC505，TW01）。AMF物种由中国的Glomales Germplasm Bank提供。这五种Glomus物种天然存在于废弃的田地中，其中收集了加拿大一枝黄花和K. striata的种子[20]，[51]。将具有孢子的土壤用作实验的接种物。
实验2采用以下实验设计：两个因子（AC和AMF），具有五个重复（五个块）。土壤的相同，在实验1 AC以20ml升加入到缩影的一半-1吸收次级化合物。在每个微观世界填充已经通过γ-辐射灭菌的3kg土壤之后，将相同数量的每种AMF物种的孢子混合到土壤中（每个微观世界一种）。
种子加拿大一枝黄花如在实验1.两个幼苗移植到各缩影描述发芽和预培养。微生物随机排列在温室的每个区块中。所有生长条件与实验1相同。移栽后6个月，收获植物，并将根与枝条分离。将芽和根样品烘箱干燥（65℃，48小时）以测量干燥的总生物量。如实验1所述定量根的AMF定殖。通过湿筛法从土壤中分离孢子并使用显微镜计数[52]。
在检测数据的正态性和方差的均匀性后，通过线性模型中的双向ANOVA确定AC对加拿大一枝黄花总生物量，AMF定殖和土壤孢子数的影响。当ANOVA显着时，通过5％显着性水平的最小显着差异（LSD）比较平均值。
实验3研究了在存在和不存在AMF的情况下AC如何改变加拿大一枝黄花的竞争能力。该AMF接种物是三个的混合物球囊霉物种：根内球囊霉，G.霉，和G. geosporum。这三种AMF物种也由中国的Glomales Germplasm Bank提供。
该实验是三因素设计，具有两种AC处理（无AC和AC），两种AMF处理（AMF和无AMF），以及三种植物培养类型（侵染的单一培养，天然的单一培养，以及侵入性和天然的混合物） ），和五个重复（五个块）。总共产生2×2×3×5 = 60个微观世界。微观世界和土壤与实验1中的相同。每个微观世界都填充有6千克已经通过γ-辐射灭菌并随后接种或未接种AMF的土壤。没有AMF的对照微生物接受等量的AMF接种物，通过γ-辐射加上来自不含AMF繁殖体的AMF接种物的滤液灭菌; 这样做是为了提供实验控制以解释接种物中潜在的矿物和非菌根微生物组分。
将两个加拿大一枝黄花幼苗，两个K. striata幼苗，或一个加拿大一枝黄花幼苗和一个K. striata幼苗移植到每个微观世界中。将微观世界随机地放置在温室中的每个区块中。所有生长条件与实验1中的相同。
在开始开花之前6个月收获植物。根与枝条分开。将芽样品烘箱干燥（65℃，48小时）以测量干枝生物量。如先前针对实验1所述定量根的AMF定殖。使用基于芽生物量数据的侵略性指数（AI）确定加拿大一枝黄花的竞争能力。AI如前所述[11]，[53]计算。AI =（Y ij / Y ii） - （Y ji / Y jj），其中Y ij和Y ii是在混合物和单一栽培中生长的K. striata的枝条生物量，和Yji和Yjj是在加入和单一栽培中生长的加拿大一枝黄花的枝条生物量。加拿大一枝黄花相对于K. striata的竞争能力与AI值呈负相关。
在检测了枝条生物量和AMF定殖的数据的方差的正态性和均一性后，我们在一般线性模型中使用双向ANOVA来测试AC和AMF对枝条生物量和加拿大一枝黄花和K的 AMF定殖的影响。单独或混合的striata。
在检查AI数据的同质性后，我们在一般线性模型中使用双向ANOVA来检查AC和AMF对AI的影响。通过5％显着性水平的最小显着差异（LSD）比较平均值。
AC不影响土壤性质（土壤有机质，总氮，总磷，有效磷和pH）的关键属性（P > 0.05），但显着降低了次生化合物主要类别（总黄酮，总酚，种植加拿大一枝黄花或K. striata的土壤中的总皂苷（P<0.01）（表2）。
| 加拿大一枝黄花 | K. striata | |||||
| 土壤性质 | 没有AC | AC | 意义 | 没有AC | AC | 意义 |
| pH值 | 7.77 | 7.78 | NS | 7.77 | 7.77 | NS |
| TN（g / kg） | 1.03 | 1.01 | NS | 1.02 | 1.05 | NS |
| TP（g / kg） | 0.50 | 0.48 | NS | 0.49 | 0.50 | NS |
| SOM（克/千克） | 20.54 | 23.04 | * | 20.34 | 21.20 | NS |
| AP（mg / kg） | 49.02 | 48.57 | NS | 48.06 | 48.69 | NS |
| Tph（ppm） | 204.40 | 5.61 | ** | 107.81 | 2.24 | ** |
| Tfl（ppm） | 47.67 | 0.48 | ** | 23.50 | 0.17 | ** |
| Tsa（ppm） | 467.67 | 23.80 | ** | 231.00 | 19.9 | ** |
向土壤中添加AC显着降低了加拿大 一枝黄花的枝条生物量（F 1,8 = 58.169，P = 0.007），但增加了K. striata的枝条生物量（F 1,7 = 9.561，P = 0.018）（图.1A）。AC减少加拿大 一枝黄花的AMF定植（F 1,8 = 47.287，P <0.001），但不影响纹状体的 AMF定植（F 1,7 = 2.523，P = 0.131）（图1B）。
AC对加拿大一枝黄花和K. striata（A）枝条生物量，AMF定植率（B）和AMF群落系统中生长的田间土壤中加拿大一枝黄花和K. striata（C）生长的影响。实验1. GA1-GA6是种系型（图S2）。值是平均值±SE。P值：* <0.05; ** <0.01; ns，并不重要。具有不同字母的手段显着不同。
DGGE图谱显示AMF组合物在侵入的加拿大一枝黄花与天然的K. striata中不同。AC影响了加拿大一枝黄花和K. striata根中AMF的18S rDNA片段的条带和信号强度（图S1）。系统发育分析表明，从所有根样本中检索的序列可以分成6个AMF组（GA1-GA6）（图S2）。AC处理影响加拿大一枝黄花根的AMF系统型，但不影响K. striata根（图1C）。加拿大一枝黄花的根当没有添加AC时（GA4组丢失），通过5个AMF系统型定殖，当添加AC时（GA2和GA5缺失），通过4个种系型定殖（图1C）。加拿大南方红豆杉（S. canadensis）或K. striata根中的AMF系统型GA1，GA3和GA6 不受AC添加的影响（图1C）。
ANOSIM输出结果显示AMF群落在不同AC处理（P = 0.011）和寄主植物（P = 0.010）方面存在显着差异。
CCA-biplot显示AC处理显着改变了加拿大一枝黄花的AMF群落结构，但没有改变K. striata的AMF群落结构（图2）。CCA-biplot还表明，无AC和AC处理之间加拿大一枝黄花AMF群落结构的差异与三组次生化合物（总黄酮，总酚和总皂苷）的相关性高于土壤性质。 。
CCA-biplot描绘了AMF群落与土壤特性之间的关系。圆圈代表加拿大一枝黄花，三角形代表K. striata ; 空心符号表示无AC处理，而填充符号表示AC处理。TN指总氮; TP指总磷; SOM是指土壤有机质; AP指可用的P; Tph是指总酚; Tfl指总黄酮; Tsa指总皂苷。箭头的长度表示因子对群落结构的相对影响，而箭头之间的角度表示因子相关的程度。
AC处理降低的总生物量加拿大一枝黄花当接种G. geosporum和G.地表球囊霉（P <0.05），但没有影响的总生物量加拿大一枝黄花当接种G.霉，G. diaphanum和G. etunicatum（P > 0.05）。在没有AC的，加拿大一枝黄花达到更高的总生物质与G. geosporum和G.地表球囊霉比与其他三个AMF物种（G.霉，G. diaphanum和G. etunicatum）（图3）。
在实验2中，在不同活性炭（AC）处理下接种5种AMF种的加拿大一枝黄花的总生物量。值是平均值±SE。P值：** <0.01; ns，并不重要。
在没有AC的情况下，G。geosporum和G. versiforme的土壤孢子密度和加拿大S. canadensis根系的定殖高，但是当加入AC时，其减少（P <0.05）（图4）。AC的添加增加了（P <0.05）G. mosseae和G. diaphanum的孢子密度（图4A）。相反，AC的添加对G.etunicatum的孢子密度或定殖没有显着影响（P > 0.05）（图4）。
在实验2中受到添加活性炭（AC）影响的五种AMF物种的土壤中的孢子密度（A）和加拿大一枝黄花根（B）的定殖。值是平均值±SE。P值：* <0.05; ns，并不重要。
在没有AMF的情况下，AC的添加增加了单一栽培中的加拿大 一枝黄花枝条生物量（F 1,8 = 39.526，P <0.001）（图5A）和混合物（F 1,8 = 8.914，P = 0.013） （图5A）。在AMF存在下，添加AC降低了单一栽培中的加拿大 一枝黄花枝条生物量（F 1,8 = 9.429，P = 0.017）（图5A），但是当种植在混合物中时没有导致生物量减少（F 1） ，8 = 0.022，P = 0.883）（图5A）。
在实验3中，在AMF处理（AMF或无AMF）和活性炭处理（AC或无AC）的影响下，在单一培养或混合物（与K. striata）下拍摄加拿大一枝黄花的生物量（A）和AMF定植（B）。值是平均值±SE。具有不同大写字母的无AC的手段和具有不同小写字母的AC的手段在P <0.05时显着不同。为了比较成对的条（无AC与AC），星号表示显着差异（* <0.05; ** <0.01），ns表示不显着。
在没有接种AMF的微观世界中没有检测到AMF孢子或AMF定植的任何其他证据。在接种AMF的土壤中，加入AC减少加拿大 一枝黄花的AMF定植（F 1,8 = 19.253，P <0.001）（图5B）和混合物（F 1,8 = 21.452，P <0.001）（图5B）但不影响单独培养的K. striata的 AMF定殖（F 1,8 = 0.088，P = 0.775）（图6）和混合物（F 1,8 = 0.782，P = 0.080）（图6）。
在实验3中受AC处理影响的单独培养或混合物下的K. striata的 AMF定殖。值是平均值±SE。为了比较成对的条（无AC与AC），ns表示不显着。
当未添加AMF时，AC不影响加拿大 一枝黄花的竞争能力（如AI值所示）（F 1,8 = 0.023，P = 0.745），即，有或没有AC的AI值接近零（图7）。当添加AMF时，没有AC的S. canadensis AI值较低（表明较高的竞争能力）而不是AC（F 1,8 = 13.776，P = 0.012）（图7）。无论AC加入，AMF的AI值都比没有AMF低得多（没有AC，F 1,8 = 17.851，P <0.001; AC，F 1,8 = 10.415，P <0.001）（图7）。
受AMF（AMF或无AMF）和活性炭（AC或无AC）影响的加拿大一枝黄花的竞争能力（由侵略性指数表示）（实验3）。指数值越低表明竞争力越强。值是平均值±SE。具有不同大写字母的无AC的手段和具有不同小写字母的AC的手段在P <0.05时显着不同。为了比较成对的条形图（无AC与AC），星号表示显着差异（* <0.05），ns表示不显着。
因为活性炭（AC）吸收土壤中的次生代谢物，它通常用于测试次生代谢物的原位 效应[3]，[41] - [43]。然而，AC也可能影响养分供应[54]和土壤理化性质[45]，[55]，[56]。因此，当AC用于植物二级化合物的研究时，应仔细检查其推定的效果。在我们的实验1中，添加AC不会改变一般土壤性质（土壤有机质，总氮，总磷，有效磷和pH），但大大降低了总黄酮，酚类和皂苷的浓度。CCA还表明，加拿大一枝黄花根中AMF群落的变异与这些次生代谢产物的关系比与其他土壤性质的关系更为密切，并且这些次生代谢产物增强了某些AMF物种对加拿大一枝黄花根的定殖（实验2）。因此，我们推断AC在我们的研究中的作用主要来自AC对次级代谢物的吸收。
我们的群落相似性分析表明，通过吸收次生代谢产物，AC影响了加拿大一枝黄花根中的AMF群落。虽然有证据表明入侵植物的次生代谢产物会影响邻近植物的AM共生[28]，[30]，但在我们的研究中，AC效应表明入侵植物的次生代谢产物可能促进其自身的AM共生，从而增强其自身的共生性。生长。
目前尚不清楚植物次生代谢产物如何影响AMF共生过程[29]，[30]，[32]，[33]。一个似是而非的途径可能是一些化合物（例如黄酮，倍半萜烯和独脚金内酯）可以作为诱导AMF孢子萌发[57]，菌丝分枝[32]和/或AM共生形成的信号[36]。黄酮，酚类和皂苷通常由许多植物产生[58] - [60]。据报道，这三种化合物在加拿大一枝黄花入侵的土壤中积累[49]。。苯酚已经被证明可以减少AMF的定植[35]，而白杨素和木犀草素等黄酮可以促进AM共生[36]。在这项研究中，AC大大降低了三种次级代谢产物的水平，表明AC对加拿大一枝黄花 AMF共生的影响可能是由于次级代谢产物浓度的降低。
有趣的是，并非所有AMF物种都受到来自加拿大一枝黄花的次级代谢产物的相同影响。在实验2中，例如，在没有添加AC的情况下，加拿大一枝黄花的二级化合物大大增强了G.geosporum和G. versiforme的生长（如孢子密度和根定殖所示），但不影响G.etunicatum的生长。。DGGE数据和系统发育树也表明加拿大一枝黄花中存在一些AMF系统型只有当次级代谢产物被AC吸收时才会生根。这些对AMF生长的不同影响证实，不同的AMF物种对相同的化学物质的反应不同。例如，Glomus intraradices和G. claroideum的孢子萌发对独脚金内酯的反应不同[57]。这些结果表明，特定AMF和加拿大一枝黄花之间的共生关系是由加拿大一枝黄花的次生代谢产物介导的; 这种选择性效应导致AMF群落在根部和土壤中发生变化。在实验2中，有益的AMF种G. geosporum和G. versiforme与被认为效果较差的AMF物种相比，能够促进加拿大一枝黄花的更大生长（图3）。这些观察结果表明，加拿大一枝黄花的次级代谢产物（可被土壤中的AC吸收）可能特别有利于某些相容的AMF配偶体。
实验3的结果表明，入侵的加拿大一枝黄花的竞争能力受AC和AMF的影响，即加拿大一枝黄花的化学物质释放增强了加拿大一枝黄花根的AMF定殖。当AMF不存在时，次级代谢产物不会增加加拿大一枝黄花的竞争能力，而是可能产生自毒作用（图5A）。因此，在没有AMF的情况下，加拿大一枝黄花的 AC生长比没有AC处理的生长更好。其他外来植物也表现出自毒性 ，包括Centaurea maculosa [61]，这种现象是减少种内竞争的一种方法。然而，当将AMF接种物添加到土壤中时，自毒作用不明显（图5A），并且次级代谢物增强了加拿大一枝黄花的竞争能力（图7）。这些结果表明AMF可以抵消次生代谢产物对加拿大一枝黄花的负面影响。换句话说，次级代谢产物通过AMF 间接促进了加拿大一枝黄花的竞争能力。鉴于次级代谢产物影响了入侵加拿大一枝黄花根部的AMF定殖程度和AMF群落的组成，但对原生根的AMF影响不大K. striata在实验1和3中，我们得出结论，加拿大一枝黄花的竞争能力增强可能是其自身次级代谢产物影响其自身AM共生的结果。
侵入性植物释放的次级代谢物可通过直接和间接作用增强侵袭性。直接作用涉及通过次级代谢物抑制天然竞争剂而不通过微生物介导。间接影响涉及抑制本地竞争者或增强入侵者的微生物[21]，[62]。尽管田间和常见花园实验都证明植物次生代谢产物能够提高入侵者的竞争能力，但过去的研究无法将直接影响与侵入性非本土植物的间接微生物介导效应分开[14]。。因此，报告的次级代谢物对竞争的影响可能在许多或所有情况下都是由直接和间接的综合影响造成的。在本研究中，我们利用活性炭的内在特性将次级代谢产物对植物 - 植物竞争的直接和间接影响分开。虽然我们的研究是在微观世界而非现场进行的，但它提供了真实的证据，证明植物次生代谢物能够通过增加入侵者自身的AMF定植来增强入侵者的竞争能力。
总之，入侵植物产生的次生代谢产物对当地植物的影响已被充分证明[29]，但很少有研究关注入侵植物释放的二次化学物质如何影响入侵植物本身。我们的研究表明植物入侵者“自我促进”的有趣现象是由于其自身的次级代谢产物对其根部定殖的AMF产生的积极影响。这里给出的结果进一步扩展了我们对次生代谢物在植物入侵过程中的有趣作用的理解。
AC对实验中AMF群落DGGE模式的影响1.实验1中添加活性炭（AC和No AC）对加拿大一枝黄花和K. striata根部AMF的18S rDNA片段的DGGE模式有影响。
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实验中AMF群落的系统发育树1.基于所有鉴定的AMF的部分SSU rRNA基因序列和根样品中的参考序列的邻接系统发育树。分支上方的数字表示1,000次重复的bootstrap值。内部标识号表示从特定DGGE谱带检索的序列。因此在本研究中获得总共21个部分SSU rRNA序列。它们以粗体显示并标有GeneBank数据库登录号（即KC507871-KC507891）。序列组（GA1，GA2等）鉴定具有相似性≥99％的不同序列簇。
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用于AMF的DNA分离，PCR扩增，DGGE，克隆和测序分析的方法。
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