Раскрытие редкого разнообразия: происхождение наследуемых мутаций у деревьев
Учёные из INRAE в сотрудничестве с CIRAD и CNRS исследовали происхождение генетического разнообразия у растений и возможность передачи новых мутаций, приобретённых во время роста, семенам. Исследование, проведённое во французских лесах Гвианы, опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Тропические деревья, играющие ключевую роль в регуляции климата и поддержании биоразнообразия, были в центре внимания. Целью было выявить мутации, накопленные двумя экземплярами тропических деревьев во время роста.
Ключевые результаты исследования
- Отсутствие влияния УФ-излучения: Секвенирование ДНК ветвей, по-разному подверженных солнечному свету, не выявило влияния ультрафиолета на появление мутаций у этих двух видов тропических деревьев, в отличие от того, что наблюдается у млекопитающих.
- Передача редких мутаций: Хотя большинство обнаруженных мутаций были редкими в тканях деревьев, их большое количество привело к тому, что они передавались плодам и, следовательно, следующему поколению.
- Новый источник разнообразия: Эти ранее игнорируемые редкие мутации пополняют резервуар генетического разнообразия тропических видов, создавая новое "сырьё" для эволюции, необходимое для адаптации к изменениям окружающей среды.
Методология
Исследование стало возможным благодаря новым инструментам секвенирования и анализа геномов. Учёные:
- Создали высококачественные референсные геномы для тропических деревьев Dicorynia guianensis и Sextonia rubra.
- Отобрали листья с 18 ветвей деревьев высотой более 40 метров.
- Сравнили данные секвенирования ДНК листьев с референсными геномами от основания ствола, используя передовые методы, перенесённые из онкологии человека в геномику растений.
- Обнаруженные мутации, в основном редкие и затрагивающие все хромосомы, были целенаправленно секвенированы в плодах, что доказало их наследуемость.
Это открытие значительно обогащает понимание биологии тропических деревьев и источников их генетического разнообразия.