多年生植物深山南芥在不同大陸的不同環(huán)境中生長(zhǎng),。對(duì)這種非模式物種的遺傳學(xué)分析得益于它的基因組測(cè)序,，以及它是實(shí)驗(yàn)室喜愛的擬南芥的“近親”的事實(shí),。Remington和同事開展了相互移植研究,，即在兩個(gè)位點(diǎn)生長(zhǎng)的來(lái)自不同種群的深山南芥：一個(gè)在北美,，一個(gè)在挪威。當(dāng)植物在北美位點(diǎn)生長(zhǎng)時(shí),，來(lái)自兩個(gè)種群的植物——一個(gè)北美,、一個(gè)挪威——在資源分配上表現(xiàn)出了極大的不同。北美當(dāng)?shù)氐姆N群分配更多的資源用于繁殖,，而挪威的種群則將更多的資源用于軀體生長(zhǎng),，這意味著局部適應(yīng)的兩種情況。來(lái)自這兩個(gè)物種雜交的F2后代表現(xiàn)出了中間表型,。主成分分析顯示,，這些物種在繁殖與植物生長(zhǎng)中存在一個(gè)權(quán)衡，而這一切看起來(lái)是有遺傳基礎(chǔ)的,。
利用挪威和北美種群的F2后代,，作者接下來(lái)完成了數(shù)量性狀基因座（QTL）繪圖工作。他們鑒別出5個(gè)能夠影響資源分配的QTL,，其中的每一個(gè)在繁殖與植物生長(zhǎng)上都具有對(duì)比效應(yīng),。就像預(yù)期的那樣，來(lái)自北美種群的等位基因?qū)е赂嗟幕虮环峙溆糜诜敝?，這與局部適應(yīng)相一致,。有趣的是，與直接影響開花不同——這是一個(gè)簡(jiǎn)單模型所預(yù)測(cè)的,，5個(gè)等位基因中的每一個(gè)都影響了開花前發(fā)育的方面,，并且每一個(gè)都是通過(guò)不同的機(jī)制。作者利用一種被稱為結(jié)構(gòu)方程建模的方法,，對(duì)各種模型的影響如何解釋其物種資源分配的差異進(jìn)行了評(píng)估,。這項(xiàng)建模表明，早期植物生長(zhǎng)中的差異是一個(gè)重要因素,，隨后這些影響被通過(guò)發(fā)育網(wǎng)絡(luò)而傳播開來(lái),，從而在后來(lái)的階段影響植物和繁殖發(fā)育。
最終,，當(dāng)植物被移植到挪威位點(diǎn),，這些資源分配權(quán)衡便不再存在。這一發(fā)現(xiàn)表明,，基因與環(huán)境的相互作用對(duì)于局部適應(yīng)是至關(guān)重要的,。
這項(xiàng)研究揭示了看起來(lái)簡(jiǎn)單的生命史特征中的權(quán)衡的遺傳基礎(chǔ)實(shí)際上是復(fù)雜的。它同時(shí)闡釋了為了分析適應(yīng)的基礎(chǔ),，遺傳研究在自然發(fā)生的種群中,，以及在相關(guān)生態(tài)條件中的必要性（生物谷Bioon.com）。
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Nature doi:10.1038/nrg3576
A complex case of resource management
Louisa Flintoft
As any parent knows,， reproduction is costly： it involves using resources that could be put to other purposes. Trade-offs in resource allocation are well established as having important roles in the evolution of life-history traits,， but the details of the underlying genetics are poorly understood. A new study now suggests that these trade-offs do not result f...
