Супергены объясняют успех инвазивного вида амброзии

Международное исследование под руководством Университета Монаша показало, что обыкновенная амброзия — опасный сорняк и основная причина сенной лихорадки — является успешным инвазивным видом благодаря использованию "супергенов" для адаптации.

Амброзия — инвазивный вид на большинстве континентов, включая Австралию, способный быстро адаптироваться к различным условиям.

Исследователи из Школы биологических наук изучили особенности её генетического кода, чтобы понять причины её успеха. Результаты исследования были опубликованы 27 марта в Nature Communications.

"Одним из самых захватывающих и неожиданных открытий нашего исследования стало количество и эволюционная важность крупных супергенов у амброзии", — заявила старший автор работы доктор Кэтрин Ходжинс.

"Эти супергены охватывают очень большие участки генома амброзии", — добавила она.

"Обыкновенная амброзия способна быстро захватывать разнообразные среды, используя супергены, которые влияют на такие признаки, как размер растения и время цветения, критически важные для выживания и размножения амброзии в разных климатических условиях".

Исследовательская группа секвенировала ДНК более 600 растений амброзии из Северной Америки (где она является местным видом) и Европы (куда она вторглась за последние 200 лет).

Некоторые растения были собраны в полевых условиях недавно, другие же представляли собой музейные образцы, собранные до 190 лет назад.

Работа с ДНК музейных образцов требует специального оборудования и экспертизы, поэтому команда сотрудничала по этому проекту со специалистами по древней ДНК из NTNU в Норвегии.

"Этот проект был невероятно интересным, потому что мы смогли сравнить ДНК из прошлого и настоящего и непосредственно наблюдать эволюционные изменения, произошедшие по мере адаптации и распространения амброзии по Европе", — сказал первый автор исследования доктор Пол Баттлей из Университета Монаша.

"Нам необходимо контролировать инвазивные виды и предсказывать их распространение, чтобы смягчить их разрушительное воздействие на местное биоразнообразие, экономику и здоровье", — отметил он.

"Выявление изменений в ДНК, которые позволяют инвазивным видам быть успешными, даёт нам ещё одно оружие в арсенале против этих сложных вредителей".

Первый автор исследования, аспирант Университета Монаша Джонни Уилсон, заявил, что, начиная работу над диссертацией, он особенно интересовался выявлением структурных вариантов, таких как супергены, у инвазивных растений, которые до недавнего времени было трудно обнаружить из-за технологических ограничений.

"Сначала я не был до конца уверен, чего ожидать, но обнаружение масштаба и важности роли супергенов далеко превзошло мои надежды", — сказал он.