Уточнено родство важной группы растений

Астериды включают около 100 000 цветковых растений — от вереска до томатов. До сих пор их родственные связи не были полностью выяснены. Новое исследование Боннского университета, Университета штата Пенсильвания (США) и Фуданьского университета (Китай) частично закрыло этот пробел в знаниях. Это самый детальный в мире филогенетический анализ, когда-либо проведённый для астерид. Результаты опубликованы в журнале Molecular Biology and Evolution.

Исследователи провели сравнение генетического набора множества видов, чтобы реконструировать их семейное древо. Для 365 различных видов они проанализировали в среднем более 1000 генов у каждого, активных в этих растениях. Это делает исследование крупнейшим в своём роде для группы астерид.

К астеридам относятся такие разнообразные виды, как кофе, вереск или водный боярышник. Всего группа включает около 100 000 видов — почти четверть всех цветковых растений мира. Их положение в семейном древеве оставалось предметом дискуссий.

Уточнение позиций в древе

Текущее исследование отчасти изменило ситуацию. Учёные отобрали виды, чтобы охватить все порядки и почти все семейства астерид. Особенно хорошо были представлены подгруппы с неясным происхождением.

Это позволило прояснить ряд открытых вопросов, например, положение семейства Бурачниковые (Boraginaceae), к которому относится незабудка. Однако в других областях возникли новые вопросы — теперь учёные знают, в каких точках мозаики им нужно секвенировать геном других растений, чтобы прояснить оставшиеся неясности.

99 из 210 вновь изученных растений поступили из Ботанических садов Боннского университета. ДНК живых растений позволяет делать более точные выводы, чем материал из гербарных образцов, хранящихся десятилетиями. Живые коллекции ботанических садов становятся всё более важным ресурсом для исследований.

Секвенирование сотен генов у более чем 200 видов генерирует огромный массив данных. Их компьютерный анализ предъявляет высокие требования к программному и аппаратному обеспечению. Обработка последовательностей проводилась в основном партнёрами из Университета штата Пенсильвания и Фуданьского университета. Такие масштабные исследования сегодня возможны только в международных коллаборациях.

Практическое значение

Результаты позволяют точнее, чем раньше, понять эволюцию цветковых растений. Это фундаментальное исследование имеет и практические следствия — например, для понимания того, как растения реагировали на изменение климатических условий в прошлом и как могут отреагировать на текущие или будущие изменения.

Кроме того, многие важные сельскохозяйственные культуры, используемые человеком, — астериды: от картофеля до киви и кофе. Многие виды также производят важные вещества, которые могут стать основой для будущих лекарств. При поиске альтернативы растительному агенту лучше всего смотреть на родственные виды. Поэтому важно как можно детальнее знать семейное древо астерид.