Близкородственные растения используют разные методы адаптации к экстремальным условиям

Учёные обнаружили, что разные популяции одного вида растений, близкородственного многим важнейшим сельскохозяйственным культурам, используют совершенно разные стратегии для адаптации к изменениям окружающей среды. Это открывает новые возможности для создания культур, устойчивых к изменению климата.

Распространено предположение, что популяции одного вида используют одинаковые механизмы адаптации к общим стрессорам. Однако исследователи из Университета Ноттингема показали, что это не всегда так, и выявили удивительную степень «эволюционной гибкости».

В новом исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, профессор Леви Янт и его коллеги обнаружили, что соседние «сестринские» популяции ранее не изучавшегося вида Brassica адаптировались к прибрежной среде с высокой солёностью — растущей угрозе из-за изменения климата — разными способами.

Изучаемый вид — Brassica fruticulosa — является близким родственником капусты, брокколи, цветной капусты, рапса и редиса.

Изучение таких диких родственников важных культур может выявить уже существующие «естественные решения», найденные эволюцией. Эта информация позволит «защитить от будущего» ключевые культуры, сделав их устойчивыми к таким стрессорам, как изменение климата.

Ход исследования:

1. Учёные провели всесторонний обзор видов Brassica в регионе Северной Испании.
2. Выявили один вид (B. fruticulosa), у которого лишь некоторые популяции адаптированы к высокой солёности, в то время как остальные — нет. Эти растения естественным образом эволюционировали на очень засолённых средиземноморских побережьях Испании.
3. Все популяции Brassica fruticulosa были выращены в лаборатории.
4. С помощью методов геномики, физиологии и молекулярной биологии было установлено, что разные популяции адаптировались к одному и тому же стрессору (высокой солёности) разными путями.

Разные стратегии адаптации к высокой солёности, каждая со своей генетической и механистической основой, оказались очень неожиданными.

Ключевая цитата:
Профессор Леви Янт: «В нашем новом исследовании мы показываем, что даже на уровне соседних популяций контрастные адаптивные стратегии контролируют реакции на высокую прибрежную солёность у Brassica fruticulosa. Это указывает на множество вариантов для конструирования адаптации к засолению почв — проблеме, имеющей решающее значение для сельского хозяйства».