The evolution of life history strategies in plants and its relationship to the evolution of protective cellular mechanisms against reactive oxygen species
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Purpose. The Oxidative Stress Theory of Aging (OSTA) states that accumulation of oxidative damage is a major contributor to aging; however, until now, no studies have examined whether perennial plants exhibit cellular mechanisms to better protect themselves against oxidative damage than annual plants, nor how these mechanisms may have evolved. Methods. We undertook three approaches to evaluate the capacity for annual and perennial plants to resist oxidative damage. The first approach involved using an electrolyte leakage assay to assess the rate of cellular damage in leaves exposed to exogenous H 2 O 2 . The second approach involved determining the concentration of exogenous H 2 O 2 required to maximize germination rates, which provides insight about the antioxidant levels in seeds. The third approach involved assessing the susceptibility of chlorophyll a and chlorophyll b to exogenous H 2 O 2 and determining chlorophyll a/b ratios. We also conducted an ancestral state reconstruction of life history strategies in order to interpret our results in an evolutionary context. Results. Leaves from deciduous and evergreen perennials showed a lower rate of cellular damage than leaves from annuals when exposed to exogenous H 2 O 2 . Seeds from deciduous perennials—but not biennials or evergreen perennials—required a higher H 2 O 2 concentration to maximize germination rate compared to seeds from annuals, suggesting that seeds from deciduous perennials have higher antioxidant levels. Although chlorophyll b was found to be more susceptible to damage from exogenous H 2 O 2 , chlorophyll a/b ratios did not differ among life history strategies. Ancestral state reconstruction revealed that the ancestral plant was most likely an evergreen perennial. Conclusion. Our results showcase that resistance to oxidative stress is necessary for perennial plants to survive over multiple years. The mechanisms responsible for the increased tolerance of perennial species to oxidative stress has not been fully elucidated by this study, but it does not involve changes to chlorophyll a/b ratios, as such changes could disrupt photosynthesis. The developmental onset of these protective mechanisms was delayed in evergreen perennials compared to deciduous perennials, perhaps because the ancestral evergreens were primarily focused on rapid colonization of the terrestrial environment, which requires faster germination rates induced by higher H 2 O 2 levels.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».