原产地气候限制了加州特有栎树(Quercus lobata)的物候对温度的追踪

由 root 提交于 周二, 09/29/2026 - 06:47
研究前提。对于经历环境波动的许多植物而言,表型可塑性具有适应优势,但强烈的选择压力可能会对可塑性形成限制。在落叶乔木中,根据春季温度调整叶片伸展时间的能力,可以延长特定年份气候条件下的生长季长度。然而,叶片萌发时间可能已经受到低温等因素的强烈选择,从而限制了地方适应种群通过可塑性适应新环境条件的能力。 方法。利用两个共同园中659个Quercus lobata家系、为期9年的数据集,我们检验了原产地气候和共同园年度温度如何影响物候变异。随后,我们通过检验叶片萌发时间对生长的影响,考察叶片萌发时间是否在共同园中受到选择。最后,我们检验了叶片萌发时间的年际可塑性是否能够带来生长优势。 主要结果。年际环境变异所解释的物候变异多于与原产地气候相关的遗传差异;然而,与来自较温暖气候的树木相比,来自较寒冷气候的树木在追踪温度变化方面受到更大的限制。我们发现了物候受到弱稳定化选择和定向选择的证据,这表明强烈偏向较早物候的选择不太可能存在。最后,我们没有发现选择有利于提高Q. lobata可塑性的证据。 结论。物候可塑性仍然是植物响应温度变化的关键驱动因素,但其受到自然选择的限制。随着温度升高,这些过程可能会不成比例地限制适应寒冷气候的树木调整其物候以匹配春季温度的能力。

研究前提。对于经历环境波动的许多植物而言,表型可塑性具有优势,但强烈的选择压力可能会为可塑性设定上限。在落叶树中,根据春季温度调整叶片伸长时间的能力,可以延长特定年份气候条件下的生长季长度。然而,展叶时间可能已受到低温等因素的强烈选择,从而限制了局部适应种群通过可塑性来适应新环境条件的能力。

方法。利用在两个共同园中对Quercus lobata的659个家系开展的九年数据集,我们检验了种源地气候和共同园年际温度如何影响物候变异。随后,我们通过检验展叶时间对生长的影响,考察共同园中的展叶时间是否受到选择。最后,我们检验了跨年度的展叶时间可塑性是否能够带来生长收益。

主要结果。年际环境变异对物候变异的解释程度高于与种源地气候相关的遗传差异;然而,与来自较温暖气候的树木相比,来自较寒冷气候的树木在追踪温度变化方面受到更大的限制。我们发现物候受到弱稳定化选择和弱定向选择的证据,这表明强烈偏向较早物候的选择不太可能存在。最后,我们未发现选择促进Quercus lobata增强可塑性的证据。

结论。物候可塑性仍然是植物响应温度变化的关键驱动因素,但其受到自然选择的制约。随着温度升高,这些过程可能会不成比例地限制适应寒冷气候的树木调整其物候、以匹配春季温度的能力。

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