复杂生物特征的进化趋同为环境因素、生物特性和进化结果之间的相互作用提供了有价值的见解。C4光合作用是适应性综合症的典范,它是由祖先的C3光合作用在应对环境压力时演变而来的。在本研究中,我们调查了在低CO2条件(100 ppm)下,多个Flaveria物种中C4光合作用特征的诱导性,包括地球上最年轻的C4物种之一。所使用的物种包括F. robusta(原始克兰兹类型)、F. sonorensis(I型 C3-C4)、F. linearis(B类 C3-C4)、F. ramosissima(II型 C3-C4)和F. trinervia(C4)。经过四周的低CO2处理,F. sonorensis表现出最高的C4相关特征诱导性,表现在束鞘细胞中氯oplast含量的增加、光合作用的CO2补偿点(Г)的降低、Rubisco的表观最大羧化速率的提高及循环电子传输的增强。相反,尽管F. linearis和F. ramosissima具有更多的先前C4相关特征,但C4相关特征的诱导性较低,未观察到循环电子传输的显著增强。这些结果表明,环境压力可以诱导C3-C4中间物种中的C4相关特征。此外,诱导的循环电子传输可能是从C3-C4光合作用代谢向C4类型演化过渡的关键前提。
王等(周五)研究了这个问题。