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实验室李庆顺课题组研究成果发表于《生态学快报》

发布时间:2019-10-22

      在生物界,如果上一代生活得“舒适快乐”,则下一代的心理、生理和健康状况等也会“因优而优”。但如果上一代生存环境很“恶劣”,那么,下一代一定会“因劣而劣”吗?这在科学界是一个争论多年、悬而未决的问题。

      厦门大学滨海湿地生态系统教育部重点实验室、环境与生态学院李庆顺教授课题组张原野助理教授近期的一项研究找到了这个问题的“答案”。2019年10月10日在国际生态学顶级期刊《生态学快报》以“多种环境条件下的亲本效应均惠及后代:基于动植物数据的元分析研究”为题发表了相关研究成果。

      所谓亲本效应,是指上一代生活的环境影响后代的发育和行为的现象。几十年来,关于亲本效应的机制研究一直受到人们的密切关注,其中一个课题就是:当上代生存环境恶劣时,是否一定会带给后代一个消极、负面的影响?

      课题组张原野助理教授就此展开了大数据元分析研究,即充分挖掘已有的研究结果,从前人积累的数据中找寻线索和答案。据介绍,课题组综合分析了从上世纪90年代至今的大量相关研究数据,从关键词索引得到的1000余篇论文中,筛选出139篇研究论文,这些论文涉及112个物种,包括不同的亲代环境处理、不同的子世代等。

                    

      结果发现,对那些世代周期短、活动能力受限的一年生植物和无脊椎动物(如昆虫),无论上一代经历的是优质环境还是恶劣环境,这些经历总能使子代受益。比如说,当上一代经历了被捕食时,后代的防御捕食能力会更强;当上一代在弱光下成长时,其后代在弱光线下的生长速率也会提升等。更有趣的是,这样的效应不仅惠及它们的子女,还会惠及孙辈、甚至曾孙辈。

然而,并不是所有物种的子代都会从亲代的经历中受益。对于脊椎动物如老鼠和人等,只有上代经历优质环境才能使其子代受益。这可能是由于这类动物活动能力强,可以趋利避害,因而没有发展适应恶劣环境的‘积极’效应。

这一亲代效应的机制发现或为今后快速改良农作物,使其更有效应对干旱、升温、虫害等不良影响提供一种思路和方向。

本研究主要由张原野助理教授指导的2016级硕士生殷俊杰完成,李庆顺教授以及课题组研究生周明、姚静和本科生吴涛、林泽如等参与。研究获得国家自然科学基金青年项目(31600291)、厦门大学校长基金项目(20720170074)和滨海湿地生态系统教育部重点实验室(厦门大学)的支持。 

      全文链接

      https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/ele.13373

     Yin J, Zhou M, Lin Z, Li Q, Zhang Y-Y*. Transgenerational effects benefit offspring across diverse environments: a meta-analysis in plants and animals. Ecology Letters. 2019, 22(11): 1976-1986. 




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