海拔在自然种群和实验种群中驱动种内代谢组学分化。

IF 3.6 3区生物学 Q1 PLANT SCIENCES

Plant Biology Pub Date : 2025-05-07 DOI:10.1111/plb.70025

H. Nomoto, P. Fernández-Conradi, N. Kjelsberg, E. Defossez, Z. Münzbergová, G. Glauser, S. Rasmann

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摘要

生态学中最近的一个范式转变支持经典的功能性状空间应该扩展到包括代谢组。因此，植物物种或基因型之间的代谢组学特征是不同的，这取决于它们沿着生态梯度生长的地方。然而，目前尚不清楚环境梯度是否会单独引起自然种群的种内植物化学变化，以及这些差异是否可以通过实验复制。为了解决这一空白，我们将观察和实验研究相结合，探讨了海拔如何驱动广泛分布的多年生牧草羊茅（Festuca rubra）中专门代谢物的多样性、特有性和组成差异。我们发现，自然种群和实验种群（由相同的独特基因型组成）都表现出不同的代谢谱，每种海拔都是独特的。高寒环境下生长的自然种群的植物化学多样性和特有性低于低海拔环境下生长的自然种群，而实验种群的植物化学多样性和特有性在中等海拔高度达到峰值。此外，海拔升高导致实验人群代谢组的整体组成发生变化，反映在特定超类中代谢物的代表性过高和过低的变化。我们的研究表明，升高在形成代谢组中起着重要作用。随着气候变化，非生物和生物环境的快速变化可能会改变植物代谢组，从而影响未来生态系统水平的动态。

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Elevation drives intraspecific metabolomic differentiation in natural and experimental populations

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Plant Biology 生物-植物科学

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期刊介绍： Plant Biology is an international journal of broad scope bringing together the different subdisciplines, such as physiology, molecular biology, cell biology, development, genetics, systematics, ecology, evolution, ecophysiology, plant-microbe interactions, and mycology. Plant Biology publishes original problem-oriented full-length research papers, short research papers, and review articles. Discussion of hot topics and provocative opinion articles are published under the heading Acute Views. From a multidisciplinary perspective, Plant Biology will provide a platform for publication, information and debate, encompassing all areas which fall within the scope of plant science.