Intraspecific and intra-individual chemodiversity and phenotypic integration of terpenes across plant parts and development stages in an aromatic plant

IF 3.6 3区生物学 Q1 PLANT SCIENCES Plant Biology Pub Date : 2025-01-07 DOI:10.1111/plb.13763

D. Ziaja, C. Müller

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芳香植物种内和个体内萜类化合物的化学多样性和表型整合。

有些植物种类产生的特化代谢物种类繁多。萜烯种类的多样性是许多芳香植物的特征，萜烯可以作为释放的挥发物和储存的化合物出现。关于释放的挥发性萜烯和储存的萜烯的种内化学多样性和表型整合如何在植物发育的个体内和不同植物部位之间存在差异，我们知之甚少，考虑到空间和时间尺度的研究也很少。为了全面研究这种多样性，我们使用了芳香植物Tanacetum vulgare，它们的叶萜类成分不同，形成了化学型。采集了莲座、长茎、花期幼叶和老叶的挥发物，以及花期花头挥发物。此外，在开花阶段，从植物的不同部位，包括根中提取储存的萜烯。用(TD)-GC-MS测定萜烯谱。释放的挥发性萜的组成取决于化学型、植物部位和时间点的具体组合；挥发物的化学多样性主要受发育阶段的影响，表明在特定的发育阶段，个体需要更高的化学多样性，可能介导不同的相互作用。对于储藏萜烯，个体内差异主要存在于地上和地下植物部位之间，仅存在于化学多样性的特定成分，如丰富度和均匀度，而不存在于功能Hill多样性上。挥发性萜烯的表型整合主要在发育阶段和植物部位之间存在差异，储存型萜烯的表型整合主要在化学型和植物部位之间存在差异。我们的研究结果表明，萜烯的种内化学多样性及其整合是一种高度可塑性的性状，可能取决于与环境的相互作用，以及每个植物部分对个体适应性的贡献。在化学生态学研究中，应考虑不同尺度上的时空变化。

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来源期刊

Plant Biology 生物-植物科学

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3 months

期刊介绍： Plant Biology is an international journal of broad scope bringing together the different subdisciplines, such as physiology, molecular biology, cell biology, development, genetics, systematics, ecology, evolution, ecophysiology, plant-microbe interactions, and mycology. Plant Biology publishes original problem-oriented full-length research papers, short research papers, and review articles. Discussion of hot topics and provocative opinion articles are published under the heading Acute Views. From a multidisciplinary perspective, Plant Biology will provide a platform for publication, information and debate, encompassing all areas which fall within the scope of plant science.