«Важные для селекции»: российские учёные выявили гены живучести лиственницы

Учёные из Сибирского федерального университета (СФУ) выяснили, за счёт каких генетических механизмов лиственница научилась выживать в экстремальных условиях высокогорья. Об этом RT сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ. Результаты исследования опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.

Биологи смогли выявить 49 генов, изменчивость которых связана с приспособленностью лиственницы к проживанию в экстремальных условиях высокогорья. Главную роль в этом сыграли гены, кодирующие выработку особых белков-шаперонов. Белки такого типа встречаются у всех живых организмов, благодаря своей структуре они защищают клетки от экстремального холода или теплового шока.

У лиственниц такие белки выполняют аналогичные функции — позволяют растениям размножаться и расти даже в условиях низких температур, пониженного давления и сильных ветров. Кроме того, важную роль для живучести лиственницы играет набор генов, отвечающих за рост клеток растения, контроль клеточного стресса и синтез белков.

«Мы провели популяционно-генетический анализ лиственницы, который помог обнаружить признаки локальной адаптации — тех приспособлений, которые помогают дереву выжить в самых сложных природных и климатических условиях», — рассказала RT первый автор статьи, инженер-исследователь лаборатории лесной геномики СФУ Серафима Новикова.

• Legion-Media
• © Zoonar

Для этого учёные проделали большую предварительную работу по сбору данных о геноме лиственниц.

Выяснилось, что митохондриальный геном лиственницы является самым крупным из всех исследованных на сегодняшний день организмов. А ядерная ДНК лиственницы в четыре раза превосходит геном человека по количеству пар нуклеотидов.

Это усложняет изучение её генома, отметили учёные.

«Учитывая, что многие факторы внешней среды, воздействующие на лиственницу в высокогорных условиях, можно с уверенностью отнести к стрессовым, данное исследование позволяет выявить важные для селекции гены», — пояснил в беседе с RT руководитель проекта, профессор кафедры геномики и биоинформатики Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ Константин Крутовский.

Также по теме

Увеличение в сотни раз: российские биологи создали методику прицельной активации генов

Российские учёные разработали искусственную молекулу, которая способна запускать работу «спящих» генов. Этого удалось добиться,...

Как отмечают авторы работы, ареал произрастания лиственницы протянулся через всю Россию — от Белого моря на западе до Тихого океана на востоке. Лиственница составляет суммарно около 37% российских лесов, чаще всего растение встречается в сибирской тайге.

После пожаров и вырубок неприхотливая лиственница одной из первых заселяет повреждённые участки леса. Древесина лиственницы ценится за прочность — по этому показателю она превосходит другие хвойные породы. Поэтому лиственница представляет большой хозяйственный интерес и может разводиться искусственно.

По словам учёных, полученные данные можно применить для создания ДНК-чипа для мониторинга генетических изменений в популяциях лиственницы. ДНК-чипы также позволяют анализировать и контролировать геном растений при их искусственном разведении, такие технологии уже применяются при селекции сельскохозяйственных культур.