当前，全球变化导致世界许多地区的极端干旱和极端降水事件更加频繁和剧烈。与此同时，人类活动导致的活性氮增加使全球氮沉降进一步加剧。这些环境因子的变化交织在一起，对草原的植物种和草原群落产生了深刻影响。已有研究表明，植物基因组大小可通过调控植物的形态和生理性状而影响其水分利用策略，同时，不同基因组大小的植物因氮需求的差异而存在养分利用策略的不同。然而，植物基因组大小如何介导草原植物种对降水变化和氮沉降的响应，进而调控草原群落的响应规律，迄今尚不清晰。
潘庆民研究组基于在内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站开展的降水梯度实验和氮添加实验，发现不同基因组大小的物种对这些环境变化的响应具有显著差异。在干旱的环境条件下，小基因组植物因其较高的水分利用效率而表现出较强的耐旱性，因而对群落生产力贡献较大；而在较湿润和氮富集的环境条件下，大基因组植物因其较高的养分响应效率，表现出显著的生长优势，因而对群落生产力贡献较大。基因组大小作为物种水平相对稳定的遗传性状，能够驱动共存物种对水氮变化的差异性响应，进而调控草原群落对环境变化的响应。上述结果为理解草原生态系统响应全球变化的机制提供了新视角。
该成果于8月22日在线发表于国际学术期刊Ecology Letters。植物所孙佳美副研究员为该论文的第一作者，潘庆民研究员与河北大学韩兴国教授为共同通讯作者，植物所魏存争副研究员、李焕龙特别研究助理和内蒙古农业大学张彬副教授参加了该项工作。该研究得到了国家自然科学基金重点项目和科技部重点研发计划项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1111/ele.70193
基因组大小对植物水分和养分利用效率的作用机制