東北地理所在植物繁殖策略的大尺度格局和驅(qū)動(dòng)機(jī)制上取得新進(jìn)展
生物界主要有兩種繁殖方式：有性繁殖和無性繁殖。在植物界，有性繁殖通常指種子繁殖，而無性繁殖最常見的形式是營(yíng)養(yǎng)繁殖或克隆生長(zhǎng)。科學(xué)家們對(duì)兩種繁殖方式的優(yōu)劣勢(shì)、進(jìn)化意義及環(huán)境因素的影響開展了大量研究，我們?nèi)匀粚?duì)兩種繁殖方式的生態(tài)地理格局知之甚少。例如，繁殖方式隨溫度梯度如何變化？學(xué)界通常認(rèn)為有性繁殖過程包括傳粉、結(jié)實(shí)、種子萌發(fā)等比無性繁殖需要更高的溫度，低溫有利于克隆繁殖，但近期的研究結(jié)果對(duì)此存在爭(zhēng)議。
哪些物種更可能進(jìn)行克隆繁殖？哪些環(huán)境條件有利于克隆繁殖？是植物性狀還是環(huán)境變量更能解釋植物的克隆性？為了回答這些科學(xué)問題，中國(guó)科學(xué)院東北地理所、武漢植物園和澳大利亞新南威爾士大學(xué)的研究人員以澳大利亞4,116個(gè)物種的914,456個(gè)分布數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，量化了克隆植物的概率與4個(gè)植物特征和16個(gè)環(huán)境變量之間的二元關(guān)系。
研究結(jié)果表明，克隆植物的概率與植物特征的關(guān)系更強(qiáng)烈，與環(huán)境變量的關(guān)系相對(duì)較弱。矮小植物、草本、單子葉植物更可能進(jìn)行克隆繁殖，并且克隆植物在低溫、低太陽(yáng)輻射、高水分供應(yīng)、高凈初級(jí)生產(chǎn)力和高土壤有機(jī)碳和氮含量的環(huán)境中更常見。高大植物、木本、雙子葉植物通常只能有性繁殖，并且非克隆植物在干燥和土壤貧瘠的環(huán)境中更常見。這一重要發(fā)現(xiàn)將推進(jìn)人們對(duì)植物繁殖策略大尺度格局及兩種繁殖方式進(jìn)化意義的理解，表明克隆繁殖是植物在資源豐富的環(huán)境下進(jìn)行種群擴(kuò)張的策略，而不是在環(huán)境脅迫條件下替代有性繁殖的保障策略。
研究成果以“Factors that shape large-scale gradients in clonality”為題，在線發(fā)表于生態(tài)和地理學(xué)經(jīng)典期刊Journal of Biogeography，中科院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所生物入侵生態(tài)學(xué)團(tuán)隊(duì)張紅香研究員為論文第一作者，中科院武漢植物園陳思翀研究員為論文通訊作者，澳大利亞新南威爾士大學(xué)的Stephen P. Bonser教授、榮譽(yù)學(xué)生Timothy Hitchcock和Angela T. Moles教授為論文共同作者。
克隆植物的概率與植物性狀和環(huán)境變量之間的系統(tǒng)發(fā)育邏輯回歸關(guān)系
論文信息：
Zhang H, Chen S-C, Bonser SP, Hitchcock T, Moles, AT. Factors that shape large-scale gradients in clonality. Journal of Biogeography, 2023. doi 10.1111/jbi.14577.
論文鏈接
http://doi.org/10.1111/jbi.14577
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