Association genetics, geography and ecophysiology link stomatal patterning in <i><scp>P</scp>opulus trichocarpa</i> with carbon gain and disease resistance trade‐offs
Notice bibliographique
Résumé
Stomata are essential for diffusive entry of gases to support photosynthesis, but may also expose internal leaf tissues to pathogens. To uncover trade-offs in range-wide adaptation relating to stomata, we investigated the underlying genetics of stomatal traits and linked variability in these traits with geoclimate, ecophysiology, condensed foliar tannins and pathogen susceptibility in black cottonwood (Populus trichocarpa). Upper (adaxial) and lower (abaxial) leaf stomatal traits were measured from 454 accessions collected throughout much of the species range. We calculated broad-sense heritability (H(2) ) of stomatal traits and, using SNP data from a 34K Populus SNP array, performed a genome-wide association studies (GWAS) to uncover genes underlying stomatal trait variation. H(2) values for stomatal traits were moderate (average H(2) = 0.33). GWAS identified genes associated primarily with adaxial stomata, including polarity genes (PHABULOSA), stomatal development genes (BRASSINOSTEROID-INSENSITIVE 2) and disease/wound-response genes (GLUTAMATE-CYSTEINE LIGASE). Stomatal traits correlated with latitude, gas exchange, condensed tannins and leaf rust (Melampsora) infection. Latitudinal trends of greater adaxial stomata numbers and guard cell pore size corresponded with higher stomatal conductance (gs ) and photosynthesis (Amax ), faster shoot elongation, lower foliar tannins and greater Melampsora susceptibility. This suggests an evolutionary trade-off related to differing selection pressures across the species range. In northern environments, more adaxial stomata and larger pore sizes reflect selection for rapid carbon gain and growth. By contrast, southern genotypes have fewer adaxial stomata, smaller pore sizes and higher levels of condensed tannins, possibly linked to greater pressure from natural leaf pathogens, which are less significant in northern ecosystems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».