植物調(diào)節(jié)多種次生代謝物響應(yīng)海拔梯度變化的研究取得進(jìn)展

沿海拔梯度的環(huán)境變化已越來越多地用于評(píng)估各種生物和非生物因素對(duì)植物生理和生態(tài)策略的影響。植物可以通過產(chǎn)生次生代謝物來適應(yīng)環(huán)境壓力的變化，由于生物和非生物因素之間的相互作用可能會(huì)影響植物的防御策略，植物在海拔梯度上產(chǎn)生的代謝反應(yīng)也可能是復(fù)雜的，植物如何分配不同的次生代謝物來應(yīng)對(duì)海拔梯度上復(fù)雜多變的生物和非生物環(huán)境尚不清楚。因此，了解植物如何沿海拔梯度調(diào)節(jié)多種類型的次生代謝產(chǎn)物，對(duì)于闡明植物如何采用生理和生態(tài)策略來應(yīng)對(duì)各種生物及非生物環(huán)境變化十分重要。

中國(guó)科學(xué)院武漢植物園博士生肖轢在研究員丁建清的指導(dǎo)下，沿海拔梯度對(duì)烏桕不同取食類型的植食性昆蟲及其對(duì)烏桕葉片的危害率進(jìn)行野外實(shí)地調(diào)查，并對(duì)健康葉片和蟲害葉片中的次生代謝產(chǎn)物（單寧和黃酮類）進(jìn)行測(cè)定分析。研究表明，烏桕葉片被危害（咀嚼或潛葉式危害）的可能性隨海拔的升高而減小。遭受蟲害的葉片和未遭受蟲害的健康葉片中黃酮類化合物的濃度隨海拔梯度變化呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)：即隨著海拔的升高，健康葉片中黃酮類化合物濃度增加，而遭受蟲害葉片中黃酮類化合物濃度下降，其中槲皮苷對(duì)黃酮類化合物隨海拔梯度變化的貢獻(xiàn)**。單寧濃度隨海拔梯度的變化未發(fā)生顯著變化，高海拔地區(qū)烏桕健康葉片中單寧與黃酮類化合物的比例與低海拔相比相對(duì)較低。研究揭示了沿海拔梯度昆蟲植食性以及不同植物次生代謝產(chǎn)物的變化趨勢(shì)，并強(qiáng)調(diào)了在理解植物的生理和生態(tài)策略中同時(shí)考慮多種次生代謝物質(zhì)的重要性。

研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研究發(fā)展計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金的支持，相關(guān)研究成果以Tallow tree allocates contrasting secondary chemicals in response to varying environments along elevational gradients為題，發(fā)表在Journal of Plant Ecology上。武漢植物園為**作者單位。