中大新聞網(wǎng)訊（通訊員熊麗娜）生物如何應(yīng)對(duì)環(huán)境不確定性是重要的生物學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題。植物通過(guò)提高脅迫耐受力變異和傳播能力，能夠分別在時(shí)間和空間上分?jǐn)偯{迫導(dǎo)致的繁殖失敗風(fēng)險(xiǎn)。理論上說(shuō)，時(shí)空風(fēng)險(xiǎn)策略在可能種間存在權(quán)衡：當(dāng)物種能通過(guò)種子遠(yuǎn)距離傳播有效分?jǐn)偪臻g上的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，則時(shí)間上的風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)偛呗钥赡軙?huì)減弱；反之，當(dāng)物種難以在空間上避免繁殖失敗的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，則時(shí)間上的風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)偛呗钥赡軙?huì)增強(qiáng)。然而，在同一物種內(nèi)，時(shí)間和空間的風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)偛呗允欠窦叭绾萎a(chǎn)生交互作用尚不清楚。

彭少麟團(tuán)隊(duì)從水分脅迫出發(fā)，以全球廣布的菊科種子二型性植物金腰箭為研究對(duì)象，構(gòu)建兩年三代水分處理實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)測(cè)定每株植物干旱脅迫與對(duì)照處理下產(chǎn)生的后代數(shù)量和耐旱性，首次報(bào)道了親本干旱誘導(dǎo)子代種內(nèi)耐旱性變異變化與子代傳播能力的相關(guān)性（圖1）。結(jié)果表明，經(jīng)歷干旱脅迫后，親本顯著提高了傳播能力較弱子代的耐旱性均值或變異，這種變化能夠在種群水平上得到體現(xiàn)，從而增強(qiáng)整個(gè)種群應(yīng)對(duì)水分環(huán)境不確定性的適應(yīng)能力（圖2）。脅迫耐受力變異和種子傳播能力存在較強(qiáng)交互作用，這可能是促進(jìn)種子二型性物種廣泛分布的潛在適應(yīng)性進(jìn)化路徑，強(qiáng)調(diào)了種子二型性和脅迫耐受力變異對(duì)植物在多變環(huán)境下避免繁殖失敗風(fēng)險(xiǎn)的重要生態(tài)意義。

圖2 對(duì)于種子二型性植物金腰箭，脅迫耐受力變異和種子傳播能力的交互作用可通過(guò)親本差異化調(diào)控傳播能力較弱和傳播能力較強(qiáng)子代的耐受力來(lái)實(shí)現(xiàn)，最終調(diào)控種群水平的脅迫耐受力變異

科研成果以“Spatiotemporal interaction of risk-spreading strategies for a seed-dimorphic plant”為題近期發(fā)表于生態(tài)學(xué)經(jīng)典期刊Journal of Ecology。審稿人對(duì)該研究成果給予了高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為本成果為未來(lái)親本調(diào)控和植物脅迫適應(yīng)機(jī)制研究提供了新的切入點(diǎn)，具有啟發(fā)性。作者受編輯部邀請(qǐng)撰寫科普博客，推廣本研究成果。

中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院已畢業(yè)博士甘倩為該論文第一作者，團(tuán)隊(duì)廖慧璇副教授為文章通訊作者，彭少麟教授是本研究的重要組織者和參與者。

論文鏈接：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.14344