Генетически разнообразные саженцы — ключ к устойчивости лесов в условиях изменения климата
Исследование лаборатории Келлера Университета Вермонта (UVM), посвящённое влиянию геномного разнообразия саженцев на устойчивость лесов из красной ели, опубликовано в журнале Applications in Plant Sciences.
Работа стала результатом многолетнего партнёрства между UVM, The Nature Conservancy (TNC), Central Appalachian Spruce Restoration Initiative (CASRI), Appalachian Forest Restoration и Лесной службой США (USFS).
Исследование показывает, как интеграция данных о генетической изменчивости в практику лесовосстановления может помочь смягчить угрозы, которые глобальные антропогенные изменения создают для лесных экосистем. Разработаны методы заготовки семян для обеспечения максимального разнообразия и будущей адаптивности уязвимых видов.
Идея проекта возникла на конференции CASRI в 2018 году, где эксперты узнали о генетических исследованиях красной ели, проводимых лабораторией Келлера и Университетом Мэриленда. В 2019 году финансирование позволило группе начать масштабное восстановление на научной основе.
"Научно обоснованное восстановление требует намеренного сотрудничества между практикой восстановления, стратегией сохранения и наукой", — подчёркивает Кэти Шэллоуз.
Начав в 2019 году, команда проанализировала данные полногеномного секвенирования 65 популяций красной ели, чтобы определить места сбора семян для создания генетически разнообразного посадочного материала.
В 2021 году, после идентификации, сбора и выращивания в питомнике генетически разнообразных источников семян, CASRI и TNC высадили 58 000 саженцев красной ели на 255 акрах в Мэриленде, Западной Вирджинии и Вирджинии. Данные по их росту были собраны и проанализированы в 2022 году для проверки стратегий отбора семян.
Преимущество стратегии отбора семян на основе генетического разнообразия — повышение успешности приживаемости новых деревьев и увеличение будущего эволюционного потенциала лесов для реакции на стрессоры изменения климата.
Подход, основанный на объединении нескольких источников семян в оптимизированных комбинациях, даёт посадочный материал с более высоким генетическим разнообразием и эволюционным потенциалом, одновременно минимизируя груз вредных мутаций, ведущих к инбредной депрессии.
"Наше исследование показывает, как преодолеть разрыв между научным открытием и реальным применением", — говорит Ануб Пракаш, ведущий автор исследования.
По словам Стивена Келлера, это исследование вселяет оптимизм: специалисты из разных сфер, объединив уникальный опыт и страсть к сохранению природы, могут совместно разрабатывать решения для будущей устойчивости лесов.