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Sci Rep:中科院华南植物园叶清研究组发表木兰科植物演化生理生态学研究论文

摘要 : 近日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Scientific Reports》在线发表了中国科学院华南植物园生态及环境科学研究中心叶清研究组的一篇研究论文,研究报道了木兰科植物演化生理生态学研究进展。

近日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Scientific Reports》在线发表了中国科学院华南植物园生态及环境科学研究中心叶清研究组的一篇研究论文,研究报道了木兰科植物演化生理生态学研究进展。刘慧助理研究员为论文第一作者。

木兰科植物是被子植物中早期分化的类群,具有重要的科研价值,但其系统发育、地理分布、生理生态适应机理方面仍不是十分清楚。

研究组以中国木兰科植物为研究对象,通过建立系统发育-地理分布模型、测定不同季节不同地区木兰科植物的有关功能性状,近3年在木兰科演化生理生态学领域取得系列研究进展:1)通过比较中国183种木兰科植物四个系统发育-生物地理模型,发现木兰科植物多个功能性状具有系统发育生态位保守性,而环境因子具有较强的空间信号,揭示了系统发育和空间距离在木兰科主要类群植物地理分布格局中的共同作用,并从生理生态的角度阐明了影响木兰科植物地理分布格局的机制;2)测定了木兰科四个主要类群27个物种的光合/水分相关功能性状,阐明了木兰科不同类群适应不同分布区的光合-水分调节机制,证明了其木兰科植物功能性状的系统发育保守性和趋异演化,并从从生理生态的角度验证了木兰科近缘属植物的趋异演化和对不同季节的适应性;3)以木兰科两个先花后叶的物种为研究对象,测定了花和叶水力相关的功能性状以及枝条在花期和叶期的液流,发现相对于叶在不同环境下高效的气孔调节以维持高的蒸腾,花消耗的水分更少,并采取更加保守的水分策略以维持其水分利用的效率和安全。

原文链接:

Strong phylogenetic signals and phylogenetic niche conservatism in ecophysiological traits across divergent lineages of Magnoliaceae

原文摘要:

The early diverged Magnoliaceae shows a historical temperate-tropical distribution among lineages indicating divergent evolution, yet which ecophysiological traits are phylogenetically conserved, and whether these traits are involved in correlated evolution remain unclear. Integrating phylogeny and 20 ecophysiological traits of 27 species, from the four largest sections of Magnoliaceae, we tested the phylogenetic signals of these traits and the correlated evolution between trait pairs. Phylogenetic niche conservatism (PNC) in water-conducting and nutrient-use related traits was identified, and correlated evolution of several key functional traits was demonstrated. Among the three evergreen sections of tropical origin, Gwillimia had the lowest hydraulic-photosynthetic capacity and the highest drought tolerance compared with Manglietia and Michelia. Contrastingly, the temperate centred deciduous section, Yulania, showed high rates of hydraulic conductivity and photosynthesis at the cost of drought tolerance. This study elucidated the regulation of hydraulic and photosynthetic processes in the temperate-tropical adaptations for Magnoliaceae species, which led to strong phylogenetic signals and PNC in ecophysiological traits across divergent lineages of Magnoliaceae.

来源: Scientific Reports 浏览次数:0

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