Charlotte Møller 及其同事最近的一项研究发表在 Annals of Botany 揭示如何 森林林下草本植物利用个体差异适应气候变化,使他们能够应对环境变化,例如温度升高、干旱更频繁以及森林地面更早变暗。
研究人员检查了森林林下草本植物 香椿,Sweet Woodruff,在德国三个地区的 21 个种群中,这些植物暴露在不同的微气候条件下。 该团队将这些植物移植到一个公共花园中,并对它们进行遮荫和干旱处理,测量植物高度和叶子大小以确定 变异系数 (CV) 在不同的层级。

研究结果表明,大部分总变异发生在芽内 CV 水平,其次是芽内分株 简历。 该研究还发现,植物原产地的土壤温度与植物高度的 CV 呈负相关,表明个体内变异至少部分是基于遗传的,并且可能是适应性的。
早期遮荫导致叶长的分株内 CV 增加,而干旱减少了叶宽的芽内 CV。 茎内叶宽平均值和 CV 在对照条件下是独立的,但在干旱条件下是相关的。 这些发现表明,个体内变异有助于植物对干旱和遮荫做出可塑性反应,从而使它们能够优化光捕获并减少蒸发蒸腾。
该研究与其他研究一致,表明 植物的繁殖特性在恶劣天气下也变得更加多变. 其他研究着眼于 遗传 和 表观遗传的 因素。 一个难题是如何区分不同因素的影响。 Møller 及其同事在他们的论文中写道:
本实验研究采用 玉竹 正如模型物种揭示的那样 (1) 芽内变异,这是我们系统中最低的等级,解释了种群中绝大多数整体叶片性状变异,其次是分株内变异——这两个水平代表个体内变异,因此我们的结果证实了个体内变异可以超过个体间变异,如前所述(埃雷拉,2017); (2) 不同尺度的个体间和个体内性状变异部分是基于遗传的; (3) 这种变异可能是原种群中小气候条件选择的结果; (4) 在诱导干旱和早期遮荫下,叶片性状的茎内和分株内变异发生变化; (5) 干旱还导致平均叶片大小与叶片大小的个体内变异之间存在依赖关系。
穆勒 等。 2023
阅读文章
Møller, C.、March-Salas, M.、Kuppler, J.、De Frenne, P. 和 Scheepens, JF (2023) “个体差异 香椿 受实验性干旱和遮荫的影响“ Annals of Botany, 131(3),第 411–422 页。 可在: https://doi.org/10.1093/aob/mcac148.