Генетики объяснили, как лиственница научилась выживать в экстремальных условиях
Учёные Сибирского федерального университета изучили генетическую структуру популяции лиственницы сибирской и выявили механизмы, помогающие растению адаптироваться к жизни в экстремальных условиях. Сравнив деревья, растущие на разных высотах, исследователи впервые выделили несколько вариаций в генах, которые с высокой долей вероятности объясняют, как лиственница адаптировалась к особым биоклиматическим условиям высокогорья.
Деревья, растущие в зоне высокогорья, по праву могут считаться мастерами биологической адаптации. Они представляют собой удобную модель, на которой учёные могут изучать механизмы, помогающие древесным растениям приспосабливаться к особому климату, количеству осадков и освещённости на значительных высотах.
Учёные сравнили пробы, полученные из хвои лиственницы с разных высот, и смогли идентифицировать 49 однонуклеотидных замен в генах-кандидатах, изменчивость которых была связана с высотой и другими переменными факторами окружающей средой (такими как температура, количество осадков и т.д.).
На основании этих результатов учёные предположили, что лиственница сибирская адаптировалась к высокогорью отчасти за счет поддерживающих функций, связанных с размножением в условиях абиотического стресса — низких температур, пониженного давления, сильных ветров и т.д.
«Учитывая, что многие факторы внешней среды, воздействующие на лиственницу в высокогорных условиях, можно с уверенностью отнести к стрессу, данное исследование позволяет выявить важные для селекции гены и однонуклеотидные полиморфизмы, а также закладывает основу для создания ДНК-чипа, чтобы проводить генотипирование с целью мониторинга селективно-нейтральных и адаптивных генетических изменений в других популяциях», — сообщил руководитель исследования, профессор кафедры геномики и биоинформатики Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ Константин Крутовский.
Исследование поддержано Российским фондом фундаментальных исследований в рамках проекта «Изучение генетической адаптации в популяциях сибирской лиственницы на основе генотипирования».