植物化学多样性如何影响植物对胁迫的适应

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导读 植物化学多样性在决定植物适应性和适应性以及生态系统功能和服务方面发挥着关键作用。然而,植物化学物质及其生态适应长期以来一直被忽视。

植物化学多样性在决定植物适应性和适应性以及生态系统功能和服务方面发挥着关键作用。然而,植物化学物质及其生态适应长期以来一直被忽视。细根(或吸收性)、微生物和土壤形成了称为根际的复杂界面。然而,细根化学随大范围环境梯度的变化仍然知之甚少。

在《总体环境科学》杂志上发表的一项研究中,中国科学院西双版纳热带植物园(XTBG)的研究人员研究了不同气候梯度下的植物化学多样性及其对非生物和生物胁迫的适应。通过深入研究细根中的化学成分,他们试图了解这些化学成分如何帮助植物应对各种环境压力。

研究人员旨在探索植物化学成分复杂性(α多样性)和成分变化(β多样性或特有性)的趋势及其与环境梯度上微生物的关系。他们沿着跨越热带、亚热带和亚高山地区的宏观气候梯度,测量了 315 种树种的细根和根际微生物组的非目标代谢组学。

结果表明,亚高山树种的化学多样性高于热带树种,但化学多样性变异较小,有利于适应较高的非生物胁迫。热带树种在化学多样性和化学特有性方面具有较高的变异性,有利于物种共存和适应复杂的生物胁迫。

此外,所有气候区密切相关的树种之间存在广泛的化学生态位分化,细根化学多样性受系统发育的影响较弱,主要受非生物和生物胁迫的调节。

“我们的研究是对植物化学多样性模式及其与根际微生物沿着气候梯度的相互作用的积极探索,这凸显了未来植物化学研究的重要性,”XTBG的杨杰说。

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