Фенотипическая пластичность: характеристика, издержки, сигналы и перспективы

Введение: Пластические реакции растений на воздействие окружающей среды повсеместны. Фенотипическая пластичность проявляется в самых разных формах и на различных биологических уровнях, а её адаптивная ценность зависит от конкретных условий среды, а также от взаимодействия с другими признаками растений и организмами. Хотя пластичность — скорее правило, чем исключение, её сложная природа затрудняет изучение проявлений пластичности, её адаптивной ценности для приспособленности и экологических сигналов, регулирующих её проявление.

Обзор: В обзоре обсуждаются характеристика и издержки пластичности, а также подходы, важные аспекты и перспективные направления её изучения. Фенотипическая пластичность контролируется генетически и наследуется, однако о том, как организмы воспринимают, интерпретируют и используют экологические сигналы, а также о генах и сигнальных путях, связанных с пластичностью, известно немного. Не каждый генотип проявляет пластичность по каждому признаку, и пластичность не безгранична, что указывает на наличие компромиссов, издержек и ограничений её проявления. Время возникновения, специфичность и продолжительность пластичности имеют критическое значение для её адаптивной ценности и приспособленности растений.

Выводы: Существует множество возможностей для расширения знаний о фенотипической пластичности растений. Новые методологические и технологические достижения позволяют изучать фенотипические реакции на разных биологических уровнях и в различных условиях среды. Понимание механизмов пластичности и того, как проявление определённых фенотипов влияет на приспособленность в широком диапазоне условий среды, будет полезно для многих направлений ботаники — от фундаментальных исследований до прикладной селекции, направленной на улучшение сельскохозяйственных культур.