Генетическая перестройка редкого хвойного дерева в ответ на изменение климата
Хвойные деревья, такие как Cupressus gigantea (гигантский кипарис), сталкиваются с угрозами из-за изменения климата и деятельности человека, что ведёт к фрагментации среды обитания и сокращению популяций. Это снижает генетическое разнообразие и увеличивает инбридинг, потенциально накапливая вредные мутации.
Исследователи из Сычуаньского университета и других институтов опубликовали исследование в журнале Horticulture Research 11 апреля 2024 года, посвящённое генетической устойчивости редкого тибетского кипариса.
Ключевые методы и результаты
- Используя вновь собранный высококачественный геном размером
10.92 Gb для C. gigantea и сравнив его с
геномными данными 83 особей его широко распространённого родственника
Cupressus duclouxiana, учёные выявили:
- Значительное сокращение популяции C. gigantea в раннем четвертичном периоде без последующего восстановления, в отличие от восстанавливающихся популяций C. duclouxiana.
- Несмотря на более низкое общее геномное разнообразие, у *C. giganteaоказалось меньше вредных (делеционных) мутаций.
- Генетическая нагрузка (genetic load) у C. gigantea была ниже ожидаемой, с меньшим количеством loss-of-function и вредных аллелей в участках гомозиготности (runs of homozygosity).
Выводы и значение
Полученные данные свидетельствуют об эффективной очищающем (пурифицирующем) отборе (purifying selection) в условиях длительного инбридинга. Этот процесс «генетического очищения» (genetic purging), вероятно, помог снизить генетический груз и повысить выживаемость вида, несмотря на малую численность популяции.
«Наши результаты подчёркивают важность генетического очищения для выживания исчезающих видов, таких как Cupressus gigantea. Понимание этих механизмов позволяет разрабатывать более эффективные стратегии сохранения», — заявил один из ведущих исследователей, доктор Кангшан Мао.
Исследование подчёркивает необходимость эффективного генетического менеджмента для сохранения долгоживущих хвойных видов с большими геномами в условиях меняющейся среды.