Метафеномика
Метафеномика [1] изучает феномен растений или других организмов посредством метаанализа. Основная цель - установить зависимость «доза-реакция» широкого спектра фенотипических признаков для большого набора абиотических факторов окружающей среды .
Обоснование
[ редактировать ]Популярным способом изучения влияния окружающей среды на растения является проведение экспериментов, в которых подгруппы особей интересующего вида подвергаются воздействию разных уровней одного фактора окружающей среды (например, света, CO 2 ), в то время как все остальные факторы аналогичны. Эти исследования позволили многое понять о том, как растения реагируют на окружающую среду , но их может быть сложно интегрировать с помощью классического метаанализа . Одна из причин этого заключается в том, что фенотипические черты часто нелинейно реагируют на окружающую среду. Вместо того, чтобы оценивать разницу между растениями, выращенными с «низким содержанием CO 2 » и «высоким содержанием CO 2 », было бы лучше построить кривые зависимости «доза-эффект», которые учитывают, при каких уровнях CO 2 проводились эксперименты. Метафеномика использует метод расчета кривых «доза-реакция» на основе различных экспериментов и применим к любому фенотипическому признаку и многим переменным окружающей среды. [ нужна ссылка ]
Метод
[ редактировать ]Суть метода, используемого в метафеномике, заключается в масштабировании всех фенотипических данных для данного вида или генотипа на всех уровнях интересующей переменной окружающей среды (скажем, CO 2 ) до значения, которое они имеют при эталонном значении этой переменной окружающей среды (например, , концентрация CO 2 400 ppm). Таким образом, устраняется внутренняя изменчивость между видами или генотипами интересующего признака, поскольку для всех экспериментов и видов масштабированное значение при 400 ppm будет равно 1,0. Впоследствии общие кривые зависимости «доза-реакция» могут быть получены путем сопоставления данных математическими уравнениями. [2]
Исход
[ редактировать ]Результаты обычно представляют собой семейство кривых, в которых кривые «доза-реакция» для одного фенотипического признака сравниваются для ряда различных переменных окружающей среды. [3] или когда множество различных фенотипических признаков анализируются на предмет их реакции на один фактор окружающей среды. [4] [5] Это обеспечивает простой и количественный обзор многих способов, которыми растения или другие организмы реагируют на окружающую среду. [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Метафеномика растений» . www.metaphenomics.org .
- ^ Пуртер, Хендрик; Ниинеметс, Юло; Уолтер, Ахим; Фиорани, Фабио; Шурр, Ули (май 2010 г.). «Метод построения кривых доза-реакция для широкого спектра факторов окружающей среды и свойств растений посредством метаанализа фенотипических данных» (PDF) . Журнал экспериментальной ботаники . 61 (8): 2043–2055. дои : 10.1093/jxb/erp358 .
- ^ Пуртер, Хендрик; Ниинеметс, Юло; Пуртер, Лоренс; Райт, Ян Дж.; Вильяр, Рафаэль (16 апреля 2009 г.). «Причины и последствия изменения массы листьев на площадь (LMA): метаанализ». Новый фитолог . 182 (3): 565–588. дои : 10.1111/j.1469-8137.2009.02830.x .
- ^ Стивен, Рэйчел; Баррутия, Оихана; Артексе, Унаи; Фернандес-Марин, Беатрис; Эрнандес, Антонио; Гарсиа-Плазаола, Хосе Игнасио (апрель 2015 г.). «Внутренние и внешние факторы, влияющие на фотосинтетический пигментный состав растений: метааналитический подход». Новый фитолог . 206 (1): 268–280. дои : 10.1111/nph.13186 .
- ^ Пуртер, Хендрик; Ниинеметс, Юло; Нтагкас, Николаос; Сибенкяс, Альрун; Мяэнпяя, Маарит; Мацубара, Шизуэ; Понс, ТейсЛ. (8 апреля 2019 г.). «Метаанализ реакции растений на интенсивность света по 70 признакам, начиная от молекул и заканчивая продуктивностью всего растения» . Новый фитолог . дои : 10.1111/nph.15754 .