ДНК-штрихкодирование выявляет поддельные папоротники в международной торговле растениями

ДНК-тестирование садовых папоротников, продаваемых в питомниках Северной Каролины, Техаса и Калифорнии, показало, что растения, продаваемые как американские аборигены, на самом деле могут быть экзотическими видами из других частей света.

Исследование опиралось на новый метод «ДНК-штрихкодирования», который использует небольшие фрагменты ДНК для различения видов, подобно тому, как сканер в супермаркете использует черные полосы штрихкода для идентификации банок супа или коробок с хлопьями.

Команда исследователей из Северной Каролины заподозрила, что папоротник, продаваемый в коммерческих питомниках, может не соответствовать этикетке. Анализ ДНК показал, что растение, маркированное как папоротник Райта (Cheilanthes wrightii) — популярный американский абориген для альпинариев и ксерискейпов, — на самом деле является щетинковым плащ-папоротником (C. distans), его дальним родственником из Австралии.

«Это было стопроцентное совпадение», — заявил соавтор Эрик Шутпельц из Национального центра синтеза эволюции (NESCent). Результаты опубликованы 9 апреля в журнале Molecular Ecology Resources. «Примерно 50% растений, которые я собрал в ботанических садах и оранжереях, были определены неверно», — отметил Шутпельц.

«Смешение номенклатуры в питомниководстве — частое явление для всех растений, включая папоротники», — сказал соавтор Тони Авент из питомника Plant Delights. Большинство питомников управляются садоводами и продавцами, а не таксономистами. Папоротники сложно контролировать, потому что их трудно отличить друг от друга.

«У папоротников нет цветов или плодов, которые помогают в идентификации, как у многих других растений», — пояснила ведущий автор Кэтлин Прайер из Университета Дьюка. Споры папоротников в тесноте теплиц могут попадать в соседние горшки. «Со временем кто сможет точно сказать, соответствует ли растение своей этикетке?» — сказала Прайер.

По словам Авента, большинство ошибок происходит, когда растения передаются от одного производителя к другому без четкой маркировки. «Но некоторые подмены случаются, когда питомники намеренно меняют бирки, чтобы продать растение, особенно если есть спрос на похожий вид или сорт».

«У большинства питомников нет времени или интереса разбираться в правильной номенклатуре. Их больше интересует прибыль и, в нынешней экономике, выживание бизнеса», — добавил Авент.

С момента своего появления в 2003 году метод ДНК-штрихкодирования быстрее прижился в зоологии, чем в ботанике. Стандартный ботанический штрихкод остается труднодостижимым из-за большей сложности генетики растений и споров о том, какая комбинация генов будет надежно работать для более чем 400 000 видов наземных растений.

Однако для тех, кто занимается покупкой и продажей экзотических растений, ДНК-штрихкодирование может помочь выявить вредные или инвазивные виды или предотвратить продажу редких или исчезающих видов. «В конечном итоге это может помочь предотвратить незаконный вывоз растений из стран», — сказала Прайер.

Одно из преимуществ метода — возможность идентифицировать вид по небольшому количеству ткани или переработанного материала (кусочку листа, доске или травяной смеси), которые иначе невозможно сопоставить с исходным растением, отметил соавтор Майкл Уиндхэм из Гербария Дьюка.

Некоторые ученые предвидят будущее, в котором биологи, таможенники и портовые инспекторы смогут поместить кусочек листа или корня в портативный ДНК-сканер, который секвенирует несколько генетических маркеров и выдаст название вида.

«Прямо как трикордер из «Звездного пути», — сказал Уиндхэм. «Спок использовал его для анализа минерального состава пород или содержания кислорода в атмосфере. Зачем таскать с собой «Флору Северной Америки», если есть видовой трикордер?»