廣東
論文題目：The Functional Significance of Leaf Shape Lies in Water Relations Over Thermoregulation: A Case Study With an Arid Legume Herb
論文作者：Hui Wang*, Jian Li, Jun-Yu Chen, Min Wang, Eric Imbert, Zhao-Yang Chang
葉形(leaf shape)是植物最富于變化的性狀之一。由于葉的功能重要性，葉形演化被認為反映了其適應性的生理生態功能。理論研究提出，葉形變異會改變有效葉寬(we)，進而影響植物溫度調節和水分輸導效率。然而，這兩個假說尚缺乏全面的實證檢驗。豆科棘豆屬植物二型葉棘豆(Oxytropis diversifolia E. Peter)分布于我國西部草原荒漠地區，不同個體在葉形上存在自然變異(1小葉、1–3小葉或3小葉)。野外調查發現其居群葉形頻率有自西向東的梯度變化，并與降水和溫度相關的氣候因子梯度變化吻合，因而是檢驗上述功能關系的理想材料。為全面檢驗這兩個假說，本研究對該物種所有已知居群進行了葉宏觀形態學分析，并選擇4個代表性居群進行了葉溫和氣體交換參數測定以及水平衡相關的葉解剖結構分析。我們首先確認了小葉數目的增加確實會顯著降低有效葉寬(we)。再次，我們檢驗了溫度調節假說，發現盡管有效葉寬較小的葉可以在日間維持較低的葉溫，但葉溫和環境氣溫的差值通常較小(多在1°C以內)，生物學影響有限。最后，我們檢驗了水平衡假說，從而揭示了葉水分關系中一個關鍵的解剖學權衡：葉有效葉寬的降低帶來了一些有利于水分輸導的特征，如更低的葉肉組織/中脈比值和更高的葉脈密度，但是也以維管組織徑級減小為代價。這一權衡很可能導致了中間表型(即1–3小葉)在特定條件下表現出更優的氣體交換能力。本研究表明葉形的功能意義主要體現在水平衡而非溫度調節上，而與解剖學權衡相關的平衡選擇可能是維持種內葉形變異的潛在機制。
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.70484
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