对760种植物500个实验数据的元分析揭示从分子到整株水平的植物对光强响应的70个性状

对760种植物500个实验数据的元分析揭示从分子到整株水平的植物对光强响应的70个性状

本研究通过对760种植物500个实验数据的元分析揭示了从分子到整株水平的植物对光强响应的70个性状,植物表型资讯简介如下:

本研究通过元分析确定了与植物解剖学、形态学、化学、生理学、生长和繁殖相关的70个性状是如何受到日积累光量(DLI; mol photons m−2d−1)的影响。在此过程中,研究人员通过一个包含500个实验和760种植物物种的大型数据库确定了广义的剂量反应曲线。

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日积累光亮(DLI)的时间和空间变化

通过观察发现,许多性状伴随着DLI以饱和的方式增加,有些显示出比1-50 mol m-2 d-1的DLI范围增加10倍以上,例如每株植物产生的种子数和实际的光合作用速率;而叶面积比和叶偿还时间随DLI的强烈下降(高达三倍)。与对DLI的整体反应相比,物种组之间的可塑性差异通常较小。然而对于许多性状(包括光合能力和实现的生长)来说,木质和耐荫物种具有较低的可塑性。由此,研究人员进一步得出结论:性状变化的方向和程度与植物密度和植物冠层内垂直光梯度的响应密切相关。

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15种植物解剖形态性状对生长过程中DLI的总体响应及其塑性指数(PI)值

该合成为理解植物对光的适应、从分子到整株植物的反应提供了强有力的定量基础,同时也识别了目前在我们的知识中形成弱点的变量,如呼吸和生殖特征。

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植物性状的关系图以及它们如何受DLI的影响

来源:

PoorterH, Niinemets Ü, Ntagkas N, et al., A meta‐analysis of plant responses to light intensity for 70 traits ranging from molecules to whole plant performance, New Phytologist, 2019, https://doi.org/10.1111/nph.15754

 

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