植物母體效應「託福」子孫後代

2021-01-09 科學網

 

「世上只有媽媽好」,這句話在植物身上同樣得到了深刻的印證。美國科學家的一項研究,揭示了植物母體效應(maternal effects)對後代應對環境變化的重要性。相關論文發表在11月16日的《科學》雜誌上。

 

通常當環境變化時,動物會遷移,而定居的植物如何應對?在全球氣候變暖的今天,這個問題的意義日益凸顯。在最新的研究中,美國維吉尼亞大學的進化生物學家Laura Galloway和同事證實了,生長在與母體相同環境中的後代植株比生長在其他環境中的同胞表現得更加出色(定量研究約為3.5倍)。這意味著植物母體會「暗示」它們的後代如何適應當地的環境條件,即所謂的「代間轉移可塑性」(Transgenerational Plasticity)。

 

研究人員利用的模型是美國風鈴草,這種美國本土野生植物在陰暗處和光照處都能生存。為了確定母體是否向後代傳遞了某種環境信息,Galloway等人將一些風鈴草種子分別種植在與母體相同或不同的光照條件下,結果發現,那些與母體具有差異化生活環境的第一代種子會「受苦受難」,生存和發育受到影響。不過,只要這些第一代植株產生的種子生存在它們自身的環境中,後代就會恢復過來。

 

科學家通常在持久的遺傳層面上研究植物的適應性,而非植物對環境條件的直接反應。因此,最新研究的結論是獨特的。Galloway表示,「我們發現了植物適應本土環境的暫時性機制。儘管母體效應被看作是一個複雜的因素,但它們確實能夠顯著地影響後代個體的表現。」(科學網 任霄鵬/編譯)

 

(《科學》(Science),Vol. 318. no. 5853, pp. 1134 - 1136,Laura F. Galloway and Julie R. Etterson)

 

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