以橫斷山為代表的全球山地生態(tài)系統，擁有極豐富的物種和遺傳多樣性，但是正受到全球氣候變化的威脅。由于受到不同程度的環(huán)境效應、基因型效應或基因型-環(huán)境互作效應的影響，高山生物可以呈現出不同的適應性策略（圖1）。其中，表型可塑性和局域適應性分別對應于環(huán)境效應和基因型-環(huán)境互作效應，是高山植物應對氣候變化的兩種常見(jiàn)策略，有助于高山植物適應快速變化的山地環(huán)境，但是其作用方式和貢獻程度尚不清楚。

中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“版納植物園”）星耀武團隊，以橫斷山特有十字花科植物高蔊菜為研究對象，通過(guò)同質(zhì)園相互移栽實(shí)驗，揭示其適應性策略的類(lèi)型和表型基礎，并評估不同效應對其表型變異的貢獻程度。在2021至2022年間，本研究相互移栽37個(gè)不同基因型于不同海拔的同質(zhì)園(2800m vs. 3800m)，對包括開(kāi)花率和芥子油苷含量在內的9個(gè)適應性相關(guān)表型進(jìn)行測定；通過(guò)混合線(xiàn)性模型等統計方法，評估環(huán)境或基因型對高蔊菜表型變異的貢獻，并識別影響適應性的主要環(huán)境因素。研究結果表明，高蔊菜的表型變異受到環(huán)境效應和基因型-環(huán)境互作效應的共同影響（圖2）；緯度異質(zhì)性被鑒定為關(guān)鍵環(huán)境變量，可以解釋32%的適應性表型變異；橫斷山北段的基因型在開(kāi)花率等形態(tài)表型上擁有較高的可塑性，橫斷山南段內來(lái)自不同海拔的基因型間，則在芥子油苷含量等代謝表型上存在顯著(zhù)的局域適應性。

該研究證明高山植物多樣性可能由山地環(huán)境和基因型共同塑造，為探討高山植物的適應性機制提供了實(shí)驗證據和研究框架，也為高山植物及其遺傳多樣性資源的就地保護提供科學(xué)依據。相關(guān)研究以Effects of environment and genotype-by-environment interaction on phenotype of Rorippa elata(Brassicaceae),an endemic alpine plant in the Hengduan mountains為題，在線(xiàn)發(fā)表于植物生態(tài)學(xué)期刊Journal of Plant Ecology。版納植物園碩士研究生杜志強為第一作者，星耀武研究員和韓廷申副研究員為通訊作者。研究工作得到國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )、香格里拉高山植物園和普達措國家公園的支持。