多年生植物深山南芥在不同大陸的不同環(huán)境中生長,。對這種非模式物種的遺傳學(xué)分析得益于它的基因組測序，以及它是實驗室喜愛的擬南芥的“近親”的事實,。Remington和同事開展了相互移植研究,，即在兩個位點生長的來自不同種群的深山南芥：一個在北美，一個在挪威,。當(dāng)植物在北美位點生長時,，來自兩個種群的植物——一個北美、一個挪威——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，這意味著局部適應(yīng)的兩種情況,。來自這兩個物種雜交的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中存在一個權(quán)衡,，而這一切看起來是有遺傳基礎(chǔ)的,。
利用挪威和北美種群的F2后代，作者接下來完成了數(shù)量性狀基因座（QTL）繪圖工作,。他們鑒別出5個能夠影響資源分配的QTL,，其中的每一個在繁殖與植物生長上都具有對比效應(yīng)。就像預(yù)期的那樣,，來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——這是一個簡單模型所預(yù)測的,，5個等位基因中的每一個都影響了開花前發(fā)育的方面，并且每一個都是通過不同的機制。作者利用一種被稱為結(jié)構(gòu)方程建模的方法,，對各種模型的影響如何解釋其物種資源分配的差異進(jìn)行了評估,。這項建模表明，早期植物生長中的差異是一個重要因素,，隨后這些影響被通過發(fā)育網(wǎng)絡(luò)而傳播開來,，從而在后來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,，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)境的相互作用對于局部適應(yīng)是至關(guān)重要的,。
這項研究揭示了看起來簡單的生命史特征中的權(quán)衡的遺傳基礎(chǔ)實際上是復(fù)雜的。它同時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）。
生物谷推薦的英文摘要
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...
