多年生猴面花（Mimulus moschatus）的个体发育与地理因素导致的植物化学变异

《Journal of Chemical Ecology》：Ontogenetic and Geographic Phytochemical Variation in Mimulus moschatus, a Perennial Monkeyflower

地理和发育阶段次生代谢物PPG变异及其与近缘种趋同现象的研究。

　　

摘要

次生代谢物对植物的防御机制至关重要，且其含量在不同种群间常常存在差异，这种差异可能与多样的气候因素和/或食草动物群落有关。我们研究了原产于北美西部的多年生植物Mimulus moschatus中苯丙素苷（PPG）的浓度及其化学成分的遗传基础上的地理变异和发育变异。我们在温室中建立了一个共同花园，使用从三个不同纬度种群中采集的母本系进行实验，这些纬度种群的选择与之前对近缘物种Mimulus guttatus的研究中的空间采样范围一致。我们评估了两个发育阶段的叶片组织中PPG的化学成分及其个体和总浓度。研究发现，不同种群的PPG总浓度及其化学成分组成存在差异，其中中等纬度种群的PPG浓度高于高纬度和低纬度种群。在所有种群中，早期发育阶段的叶片具有更高的PPG总浓度，这表明幼嫩组织比成熟组织具有更强的防御能力。尽管M. moschatus的PPG总浓度普遍较低，但其相对PPG浓度和化学成分的空间分布模式与近缘物种M. guttatus的情况高度相似。由于我们未测量食草动物的影响且样本量有限，这些结果应谨慎解读。尽管如此，它们为理解化学防御机制的地理和发育变异提供了基础数据，并有助于提出关于环境影响以及近缘物种间防御机制可能趋同的假说。