One problem, many solutions: investigating how plant physiology and metabolome shape plant water use and drought resistance strategies

Resum

Els ecosistemes dominats per plantes llenyoses són importants reservoris de biodiversitat clau per regular les condicions climàtiques. Tot i això, la vegetació es veu greument amenaçada per les temperatures elevades i els canvis en els règims de precipitació causats pel canvi global, amb canvis potencialment dramàtics en la composició i el funcionament de la vegetació a nivell mundial, com esdeveniments de mortalitat forestal. S'ha reconegut que la sequera és un determinant clau del funcionament i la dinàmica de la vegetació, i cada vegada és més important comprendre com les plantes responen a l'estrès per identificar quines espècies són més vulnerables al canvi global._x000D_ Aquí utilitzem un marc conceptual nou per estudiar com les plantes responen a la sequera en què distingim explícitament entre l'exposició a l'estrès, els trets funcionals, les respostes fisiològiques i el metaboloma (incloent-hi el metabolisme primari i l’especialitzat). Apliquem aquest marc conceptual en el context d’un experiment de simulació de sequera amb 20 espècies de plantes llenyoses mediterrànies amb nivells contrastants de resistència a la sequera. Els nostres resultats mostren que els trets funcionals estan coordinats i interactuen significativament amb l'exposició de les plantes a l'estrès, modulant-ne les respostes fisiològiques a la sequera. Tot i presentar una regulació menys estricta de l'ús de l'aigua, sembla que les espècies resistents a la sequera són més capaces de mantenir la hidratació dels teixits foliars en condicions de sequera. A més, el metaboloma de la fulla està estretament vinculat a trets relacionats amb l'ús i l'assignació de recursos foliars, que van des d'espècies de fulla caduca que tenen fulles relativament més adquisitives fins a espècies de fulla perenne amb fulles relativament més conservatives. A més, les nostres dades apunten a la forta especificitat de les respostes fisiològiques i metabolòmiques de les diferents espècies a la sequera, en funció de l'estratègia de tolerància a la sequera de cada espècie. Finalment, mostrem que les respostes fisiològiques i metabòliques a l'estrès per sequera estan altament relacionades, i hi ha majors respostes metabòliques en espècies que presenten una variació més gran en l'estat hídric de les fulles (estratègia de tolerància a la sequera)._x000D_ Els nostres resultats donen suport a l'ús del nostre nou marc conceptual per comprendre millor les respostes de les plantes a la sequera en el context del canvi climàtic accelerat.

Data del Ajut	4 de març 2025
Idioma original	Anglès
Supervisor	Eva Castells Caballe (Director/a), Maurizio Mencuccini (Director/a) & Jordi Martinez Vilalta (Director/a)