In einer Open-Access-Studie (also KOSTENLOS) nehmen Simeone Klatt und Kollegen teil ein Blick auf das Sexualleben von Ranunculus kuepferi und warum passiert es manchmal nicht.
Der gebräuchliche Name für R. kuepferi ist Kuepfers Hahnenfuß. Seine Blätter könnten mit Grashalmen verwechselt werden. Seine Blüten sind weiß mit einem goldenen Zentrum und sitzen zwischen 5 cm (ein paar Zoll) und über 30 cm (über einen Fuß) über dem Boden. Sie würden es in feuchten Wiesen in den Alpen finden, und das ist die Wurzel eines großen Problems für es.
R. kuepferi Sie ist es gewohnt, unter einer Schneedecke zu sitzen. Mit dem Wechsel der Jahreszeiten taut das Eis, aber das Wetter in den Alpen kann wechselhaft sein. Es besteht immer die Möglichkeit von Nachtfrost. Dies stellt eine besondere Gefahr für die Fortpflanzungsorgane einer Pflanze dar. die es nicht mögen, einer eisigen Kälte ausgesetzt zu werden.
Frühere Arbeiten (in AoB PLANTS, also auch freier Zugang) vom dort gefundenen Team eine Korrelation zwischen Elevation und Polyploidie in R. kuepferi. Je höher eine Butterblume auf einem Berg stand, desto wahrscheinlicher war sie polyploid. Die Verbindung mit Sex besteht darin, dass die polyploiden Pflanzen mit mehr als einem Chromosomenpaar Sex viel eher als optional behandelten oder ihn ganz ausließen. Ohne Sex zu brauchen, könnten sie die Zeit, die sie für die Aufzucht von Nachkommen aufwenden, komprimieren. Das bedeutet eine kürzere Zeit mit zarten Blüten und eine geringere Wahrscheinlichkeit, von einem ernsthaften Frost abgefangen zu werden.
Es ist eine gute Geschichte, aber ist sie zutreffend?
Klatt und Kollegen beschlossen, im Labor zu testen, wie Kälte mit der Fortpflanzung zusammenhängt. Sie sammelten Pflanzen von über hundert Standorten in den Alpen. Dann testeten sie die diploiden Pflanzen unter drei Bedingungen gegen die tetraploiden Pflanzen, um zu sehen, wie sie reagierten. Ein Test war gegen die normalen Außentemperaturen zwischen März und Juni. Einige Pflanzen bekamen eine Wärmebehandlung, die sich zwischen 15°C am Tag und 10°C in der Nacht erwärmte. Am unglücklichsten waren die Pflanzen in der kalten Gruppe. Tagsüber hatten sie 7°C, aber an drei Nächten in der Woche litten sie unter Temperaturen von -1°C. Die restlichen vier Tage haben sie nur noch bei Temperaturen von 2°ca Nacht. Dieser Zeitplan wurde bis zur Samenernte fortgesetzt.
Sie fanden heraus, dass die diploiden Pflanzen zuerst zu blühen begannen, aber insgesamt variierte ihre Leistung in einigen Dingen. Einer war die Temperatur, die sie fühlten. Das andere war ihre Herkunft. Klatt et al. sagen: „Eine hochsignifikante positive Korrelation der Zeit bis zur Blüte und der Herkunftshöhe wurde für die diploiden Freilandpflanzen beobachtet… sowie eine signifikante positive Korrelation für die anderen diploiden Studiengruppen… Für den tetraploiden Zytotyp keine signifikanten Korrelationen zwischen der Zeit bis Blüte und Herkunftshöhe gefunden waren.“
Das scheint ein gemeinsames Thema für die tetraploiden Pflanzen zu sein. Sie hatten einen Plan und hielten sich daran, unabhängig von der Temperatur. Aber andererseits planten sie nicht, dass Sex ein Thema sein sollte.
Die Ergebnisse für die Samen zeigten, warum sich Diploide um Sex kümmerten. Sie setzen durchweg mehr Samen als die Tetraploiden, aber bei beiden Gruppen beeinträchtigen kalte Temperaturen die Samenentwicklung. Was sich unterschied, war der Unterschied. Bei Tetraploiden waren die negativen Auswirkungen nicht so schwerwiegend wie bei Diploiden.
Sie fanden auch heraus, dass die Temperatur die Abstammung beeinflusste. Wenn die Temperatur kälter wurde, waren die Pflanzen eher apomiktisch – was bedeutet, dass sie ohne Sex Samen bildeten. Bei warmen Temperaturen könnte es auch schief gehen, im wahrsten Sinne des Wortes bei den diploiden Pflanzen. Sie konnten Nachkommen mit drei Chromosomen (eine triploide Brücke) statt der üblichen zwei.
Ein interessantes Ergebnis war, dass die Fähigkeit diploider Pflanzen, apomiktisch zu werden, plastisch war – was bedeutet, dass sie sich ändern konnte. Eine Pflanze, die es in einem Jahr mit Sex versucht hat, könnte im nächsten aufgeben – oder umgekehrt. Klatt und Kollegen sagen, dass dies auf den „Einfluss epigenetischer Kontrollmechanismen auf die Expression reproduktiver Phänotypen“ zurückzuführen sein könnte. und schlagen vor, dass Experimente zum Timing von Frostschocks herausfinden könnten, wie die epigenetischen Schalter funktionieren.
