以横断山为代表的全球山地生态系统，拥有极丰富的物种和遗传多样性，但是正受到全球气候变化的威胁。由于受到不同程度的环境效应、基因型效应或基因型-环境互作效应的影响，高山生物可以呈现出不同的适应性策略（图1）。其中，表型可塑性和局域适应性分别对应于环境效应和基因型-环境互作效应，是高山植物应对气候变化的两种常见策略，有助于高山植物适应快速变化的山地环境，但是其作用方式和贡献程度尚不清楚。

中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）星耀武团队，以横断山特有十字花科植物高蔊菜为研究对象，通过同质园相互移栽实验，揭示其适应性策略的类型和表型基础，并评估不同效应对其表型变异的贡献程度。在2021至2022年间，本研究相互移栽37个不同基因型于不同海拔的同质园(2800m vs. 3800m)，对包括开花率和芥子油苷含量在内的9个适应性相关表型进行测定；通过混合线性模型等统计方法，评估环境或基因型对高蔊菜表型变异的贡献，并识别影响适应性的主要环境因素。研究结果表明，高蔊菜的表型变异受到环境效应和基因型-环境互作效应的共同影响（图2）；纬度异质性被鉴定为关键环境变量，可以解释32%的适应性表型变异；横断山北段的基因型在开花率等形态表型上拥有较高的可塑性，横断山南段内来自不同海拔的基因型间，则在芥子油苷含量等代谢表型上存在显著的局域适应性。

该研究证明高山植物多样性可能由山地环境和基因型共同塑造，为探讨高山植物的适应性机制提供了实验证据和研究框架，也为高山植物及其遗传多样性资源的就地保护提供科学依据。相关研究以Effects of environment and genotype-by-environment interaction on phenotype of Rorippa elata(Brassicaceae),an endemic alpine plant in the Hengduan mountains为题，在线发表于植物生态学期刊Journal of Plant Ecology。版纳植物园硕士研究生杜志强为第一作者，星耀武研究员和韩廷申副研究员为通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会、香格里拉高山植物园和普达措国家公园的支持。

图1 基因型-表型-环境互作的三种情形

图2不同变量对高蔊菜适应性表型变异的贡献