表型可塑性使植物能够根据环境变化调整其物理特性，在植物的生存和适应性中发挥着至关重要的作用。虽然过去的研究主要集中于这些特性如何在一代中表现出来，但跨代遗传的遗传基础仍未得到充分探索。填补这一空白对于充分了解植物如何将适应性特性从一代传给下一代至关重要。

北京林业大学和清华大学团队开展的有关表型可塑性的新研究，于2024年6月25日发表在《园艺研究》上。

该研究采用嵌套实验设计，探究了母体光照条件如何影响拟南芥后代的表型特征。通过整合生态学和计算方法，研究人员确定了与跨代表型可塑性相关的关键遗传区域，为植物的适应机制提供了新的见解。

该研究采用了互惠实验设计，在高光和低光条件下培育拟南芥重组自交系 (RIL)。然后在匹配和对比光环境中培育后代。这种设置使研究人员能够评估母体条件对叶片数量等性状的影响，并了解这些性状是如何在几代中遗传的。

研究结果表明，表型可塑性的遗传框架在代际间不断演变，并受到母体环境经历的显著影响。研究人员确定了与表型可塑性相关的特定数量性状位点 (QTL)，这些位点会随着光照条件和代际背景而变化。这项研究强调了驱动这些适应性反应的遗传因素和表观遗传因素之间的复杂相互作用。

该研究的资深作者吴荣玲博士表示：“我们的研究详细阐述了植物如何通过遗传和非遗传途径在几代人之间继承适应性特征。认识到母体环境和后代特征之间复杂的相互作用可以为增强植物应对气候变化的适应力铺平道路。”

这项研究为植物适应策略提供了重要见解，对农业和环境保护具有无价的价值。了解表型可塑性的遗传和表观遗传基础可以帮助育种家和科学家预测植物对未来环境挑战的反应，指导开发更具弹性的作物。

这项研究还丰富了我们对进化生物学的理解，揭示了生物如何应对代际环境变化。

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