近日，中国科学院植物研究所北方草地生态学与可持续发展研究团队在New Phytologist期刊上发表题为“Warming-induced miniaturization of plant community genome size in temperate grasslands over the last four decades”的研究成果，研究团队依托内蒙古典型温带草原长达40年的连续定位监测数据，系统分析了植物基因组大小在调控物种对气候变暖响应中的作用，揭示了气候变暖背景下草地植物群落发生“基因组小型化”的新机制。中科院植物所特别研究助理李焕龙为论文第一作者，魏存争副研究员为通讯作者。

研究发现，过去40年间，随着区域气温持续升高，草地群落中大基因组植物与小基因组植物在生长策略和生产力贡献上呈现出显著分化：气候变暖显著提前了大基因组植物的物候进程，但同时抑制了其生长速率和生物量积累；相比之下，小基因组植物虽物候启动较晚，却在变暖条件下表现出更高的生长速率和更强的生产力响应。上述差异最终导致大基因组植物对群落生产力的贡献持续下降，而小基因组植物在群落中的相对优势不断增强，从而驱动草地群落结构沿时间尺度发生系统性转变。进一步的机制分析表明，基因组大小通过限制细胞分裂速率对温度变化的响应，进而约束植物个体生长速率。在高温条件下，大基因组植物的细胞分裂速率对温度的敏感性显著降低，而小基因组植物能够维持较高且稳定的细胞分裂与生长能力。这一细胞层面的生理约束，解释了群落尺度上植物生产力和组成随气候变暖发生重组的内在原因。

基于基因组大小的群落组成随时间变化的演变趋势