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开花时间和水分利用效率(WUE)是植物应对干旱的重要生态性状。为了理解拟南芥中开花时间、WUE和WUE对干旱的可塑性的自然遗传变异的进化意义,我们提出了以下问题:(1)生态生理性状在不同土壤湿度环境中是如何基因相关的?(2)终端干旱是否选择早期开花和干旱逃避?(3) WUE对干旱的可塑性是否具适应性和/或代价?我们对234个在良好供水和季末土壤干燥处理下生长的春季开花拟南芥进行了生态生理和繁殖性状的测量,并量化了每个处理下的遗传变异、相关和选择模式。WUE和开花时间之间始终存在正的基因相关性。WUE与WUE的可塑性相关,但在不同处理间方向发生了变化。选择一般偏爱早期开花和低WUE,干旱条件下早期开花的选择显著高于良好供水条件下的选择。低WUE的选择在干旱条件下略微增强。WUE可塑性没有净适应性成本。WUE可塑性(本身)在全球范围内是中性,但在干旱条件下局部更有利。WUE和开花时间之间的强遗传相关性可能促进干旱逃避的进化,或限制这些性状的独立进化。终端干旱在这些春季开花的拟南芥中有利于干旱逃避。在周期性干旱的环境中,WUE的可塑性可能比完全固定的发展更有利。
Kenney 等(周三)研究了这个问题。