Осадки определяют продольную вариацию размера семян у песчаного риса

Размер семян — важный функциональный признак, влияющий на многие аспекты приспособленности растений, а также одна из важнейших агрономических характеристик в процессе доместикации.

Песчаный рис (Agriophyllum squarrosum) — перспективная культура, устойчивая к изменению климата, с высокой питательной ценностью и толерантностью к стрессу. Большая внутривидовая вариация размера семян в его природных популяциях делает его оптимальной моделью для изучения экологических механизмов адаптации к пустынным экосистемам.

Исследовательская группа из Северо-Западного института экологии и природных ресурсов Китайской академии наук провела эксперименты, чтобы определить влияние географических, климатических и локальных средовых переменных на вариацию размера семян в природных популяциях песчаного риса.

Результаты опубликованы в Journal of Experimental Botany.

Учёные изучили географический паттерн вариации размера семян в 68 природных популяциях из Казахстана и Китая, охватив большую часть ареала песчаного риса. Было обнаружено, что вариация размера семян демонстрирует продольный (с запада на восток) клин по всему естественному ареалу.

С помощью построения моделей и анализа декомпозиции дисперсии было установлено, что среднегодовое количество осадков и минимальное количество осадков в год сбора образцов значимо влияют на вариацию размера семян. Осадки являются основным драйвером, лежащим в основе продольного паттерна размера семян в ареале песчаного риса.

Кроме того, исследователи провели эксперимент в общем саду, чтобы оценить генетические и пластические эффекты на размер семян, используя группы особей с крупными и мелкими семенами. Результаты показали, что крупносемянные особи из восточных песчаных полей Китая проявляют сильную адаптивную пластичность и лучшие показатели на стадии укоренения проростков, что делает их перспективными для последующей генетической доместикации и естественной селекции песчаного риса.