Into the range: a latitudinal gradient or a center-margins differentiation of ecological strategies in Arabidopsis thaliana ?
Estarague, Aurélien | Vasseur, François | Sartori, Kevin | Bastias, Cristina | Cornet, Denis | Rouan, Lauriane | Beurier, Gregory | Exposito-Alonso, Moises | Herbette, Stéphane | Bresson, Justine | Vile, Denis | Violle, Cyrille | Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE) ; Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-École Pratique des Hautes Études (EPHE) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Occitanie])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Montpellier (UM) | Écophysiologie des Plantes sous Stress environnementaux (LEPSE) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Swedish University of Agricultural Sciences = Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) | Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Montpellier (UM) | Département Systèmes Biologiques (Cirad-BIOS) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad) | Stanford University | Carnegie Institution for Science | Laboratoire de Physique et Physiologie Intégratives de l’Arbre en environnement Fluctuant (PIAF) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Clermont Auvergne (UCA) | European Research Council (ERC) Starting Grant Project “Ecophysiological and biophysical constraints on domestication in crop plants” (Grant ERC-StG-2014- 639706-CONSTRAINTS). | European Project: 639706,H2020,ERC-2014-STG,CONSTRAINTS(2015)
International audience
Показать больше [+] Меньше [-]Английский. Background and Aims : Determining within-species large-scale variation in phenotypic traits is central to elucidate the drivers of species’ ranges. Intraspecific comparisons offer the opportunity to understand how trade-offs and biogeographical history constrain adaptation to contrasted environmental conditions. Here we test whether functional traits, ecological strategies from the CSR scheme and phenotypic plasticity in response to abiotic stress vary along a latitudinal or a center- margins gradient within the native range of Arabidopsis thaliana.Methods : We experimentally examined the phenotypic outcomes of plant adaptation at the center and margins of its geographic range using 30 accessions from southern, central and northern Europe. We characterized the variation of traits related to stress tolerance, resource use, colonization ability, CSR strategy scores, survival and fecundity in response to high temperature (34 °C) or frost (- 6 °C), combined with a water deficit treatment.Key Results : We found evidence for both a latitudinal and a center-margins differentiation for the traits under scrutiny. Age at maturity, leaf dry matter content, specific leaf area and leaf nitrogen content varied along a latitudinal gradient. Northern accessions presented a greater survival to stress than central and southern accessions. Leaf area, C-scores, R-scores and fruit number followed a center-margins differentiation. Central accessions displayed a higher phenotypic plasticity than northern and southern accessions for most studied traits.Conclusions : Traits related to an acquisitive/conservative resource-use trade-off followed a latitudinal gradient. Traits associated with a competition/colonization trade-off differentiated along the historic colonization of the distribution range and then followed a center-margins differentiation. Our findings pinpoint the need to consider the joint effect of evolutionary history and environmental factors when examining phenotypic variation across the distribution range of a species.
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Эту запись предоставил Institut national de la recherche agronomique