PREMISE Cold tolerance is an important factor limiting the geographic distribution and growing season for many plant species, yet few studies have examined variation in cold tolerance extensively within and among closely related species and compared that to their geographic distribution. METHODS This study examines cold tolerance within and among species in the genus Arabidopsis. We assessed cold tolerance by measuring electrolyte leakage from detached leaves in multiple populations of five Arabidopsis taxa. The temperature at which 50% of cells were lysed was considered the lethal temperature (LT50 ). RESULTS We found variability within and among taxa in cold tolerance. There was no significant within-species relationship between latitude and cold tolerance. However, the northern taxa, A. kamchatica, A. lyrata subsp. petraea, and A. lyrata subsp. lyrata, were more cold tolerant than A. thaliana and A. halleri subsp. gemmifera both before and after cold acclimation. Cold tolerance increased after cold acclimation (exposure to low, but nonfreezing temperatures) for all taxa, although the difference was not significant for A. halleri subsp. gemmifera. For all taxa except A. lyrata subsp. lyrata, the LT50 values for cold-acclimated plants were higher than the January mean daily minimum temperature (Tmin ), indicating that if plants were not insulated by snow cover, they would not likely survive winter at the northern edge of their range. CONCLUSIONS Arabidopsis lyrata and A. kamchatica were far more cold tolerant than A. thaliana. These extremely cold-tolerant taxa are excellent candidates for studying both the molecular and ecological aspects of cold tolerance.

中文翻译：

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拟南芥属的耐寒性

前提 耐寒性是限制许多植物物种地理分布和生长季节的重要因素，但很少有研究广泛研究密切相关物种内部和之间的耐寒性变化，并将其与其地理分布进行比较。方法 本研究考察了拟南芥属物种内部和物种之间的耐寒性。我们通过测量五个拟南芥类群的多个种群中分离叶的电解质泄漏来评估耐寒性。50% 细胞裂解的温度被认为是致死温度 (LT50)。结果我们发现耐寒性在分类群内部和之间存在差异。纬度与耐寒性之间没有显着的种内关系。然而，北部分类群，A. kamchatica，A. lyrata subsp。petraea 和 A. lyrata subsp。lyrata 比 A. thaliana 和 A.halleri subsp. 更耐寒。gemmifera 在冷驯化之前和之后。所有分类群在冷驯化（暴露于低温但非冰冻的温度）后耐寒性增加，尽管 A.halleri subsp. 的差异不显着。宝石。对于除 A. lyrata subsp. 外的所有分类群。lyrata，冷驯化植物的 LT50 值高于 1 月份的平均每日最低温度 (Tmin)，这表明如果植物没有被积雪隔热，它们就不可能在其分布范围的北部边缘越冬。结论 拟南芥和 A. kamchatica 比拟南芥更耐寒。这些极其耐寒的分类群是研究耐寒的分子和生态方面的绝佳候选者。比拟南芥和拟南芥亚种更耐寒。gemmifera 在冷驯化之前和之后。所有分类群在冷驯化（暴露于低温但非冰冻的温度）后耐寒性增加，尽管 A.halleri subsp. 的差异不显着。宝石。对于除 A. lyrata subsp. 外的所有分类群。lyrata，冷驯化植物的 LT50 值高于 1 月份的平均每日最低温度 (Tmin)，这表明如果植物没有被积雪隔热，它们就不可能在其分布范围的北部边缘越冬。结论 拟南芥和 A. kamchatica 比拟南芥更耐寒。这些极其耐寒的分类群是研究耐寒的分子和生态方面的绝佳候选者。比拟南芥和拟南芥亚种更耐寒。gemmifera 在冷驯化之前和之后。所有分类群在冷驯化（暴露于低温但非冰冻的温度）后耐寒性增加，尽管 A.halleri subsp. 的差异不显着。宝石。对于除 A. lyrata subsp. 外的所有分类群。lyrata，冷驯化植物的 LT50 值高于 1 月份的平均每日最低温度 (Tmin)，这表明如果植物没有被积雪隔热，它们就不可能在其分布范围的北部边缘越冬。结论 拟南芥和 A. kamchatica 比拟南芥更耐寒。这些极其耐寒的分类群是研究耐寒的分子和生态方面的绝佳候选者。gemmifera 在冷驯化之前和之后。所有分类群在冷驯化（暴露于低温但非冰冻的温度）后耐寒性增加，尽管 A.halleri subsp. 的差异不显着。宝石。对于除 A. lyrata subsp. 外的所有分类群。lyrata，冷驯化植物的 LT50 值高于 1 月份的平均每日最低温度 (Tmin)，这表明如果植物没有被积雪隔热，它们就不可能在其分布范围的北部边缘越冬。结论 拟南芥和 A. kamchatica 比拟南芥更耐寒。这些极其耐寒的分类群是研究耐寒的分子和生态方面的绝佳候选者。gemmifera 在冷驯化之前和之后。所有分类群在冷驯化（暴露于低温但非冰冻的温度）后耐寒性增加，尽管 A.halleri subsp. 的差异不显着。宝石。对于除 A. lyrata subsp. 外的所有分类群。lyrata，冷驯化植物的 LT50 值高于 1 月份的平均每日最低温度 (Tmin)，这表明如果植物没有被积雪隔热，它们就不可能在其分布范围的北部边缘越冬。结论 拟南芥和 A. kamchatica 比拟南芥更耐寒。这些极其耐寒的分类群是研究耐寒的分子和生态方面的绝佳候选者。所有分类群在冷驯化（暴露于低温但非冰冻的温度）后耐寒性增加，尽管 A.halleri subsp. 的差异不显着。宝石。对于除 A. lyrata subsp. 外的所有分类群。lyrata，冷驯化植物的 LT50 值高于 1 月份的平均每日最低温度 (Tmin)，这表明如果植物没有被积雪隔热，它们就不可能在其分布范围的北部边缘越冬。结论 拟南芥和 A. kamchatica 比拟南芥更耐寒。这些极其耐寒的分类群是研究耐寒的分子和生态方面的绝佳候选者。所有分类群在冷驯化（暴露于低温但非冰冻的温度）后耐寒性增加，尽管 A.halleri subsp. 的差异不显着。宝石。对于除 A. lyrata subsp. 外的所有分类群。lyrata，冷驯化植物的 LT50 值高于 1 月份的平均每日最低温度 (Tmin)，这表明如果植物没有被积雪隔热，它们就不可能在其分布范围的北部边缘越冬。结论 拟南芥和 A. kamchatica 比拟南芥更耐寒。这些极其耐寒的分类群是研究耐寒的分子和生态方面的绝佳候选者。对于除 A. lyrata subsp. 外的所有分类群。lyrata，冷驯化植物的 LT50 值高于 1 月份的平均每日最低温度 (Tmin)，这表明如果植物没有被积雪隔热，它们就不可能在其分布范围的北部边缘越冬。结论 拟南芥和 A. kamchatica 比拟南芥更耐寒。这些极其耐寒的分类群是研究耐寒的分子和生态方面的绝佳候选者。对于除 A. lyrata subsp. 外的所有分类群。lyrata，冷驯化植物的 LT50 值高于 1 月份的平均每日最低温度 (Tmin)，这表明如果植物没有被积雪隔热，它们就不可能在其分布范围的北部边缘越冬。结论 拟南芥和 A. kamchatica 比拟南芥更耐寒。这些极其耐寒的分类群是研究耐寒的分子和生态方面的绝佳候选者。kamchatica 比拟南芥更耐寒。这些极其耐寒的分类群是研究耐寒的分子和生态方面的绝佳候选者。kamchatica 比拟南芥更耐寒。这些极其耐寒的分类群是研究耐寒的分子和生态方面的绝佳候选者。