Биологи Сибирского федерального университета (СФУ) вместе с коллегами из США, Канады и Германии изучили генетическую основу устойчивости ладанной сосны к засухе. &13; Ладанная сосна - один из наиболее экономически значимых видов хвойных, ее древесину используют в разных областях промышленности.

​Результаты работы опубликованы в журнале BMC Genetics. Исследования поддержаны Pine Integrated Network: Education, Mitigation, and Adaptation Project (PINEMAP).
 
Ладанная сосна — один из основных источников деловой древесины во всем мире. Ее используют в жилищном и производственном строительстве, в судо- и вагоностроении, в мебельной промышленности, для изготовления телеграфных столбов, рудничных стоек, железнодорожных шпал.
 
Древесина ладанной сосны отличается высокой прочностью и не гниет. Так, это растение очень важно в промышленности, а потому необходима разработка методов отбора еще на стадии семян и саженцев, а также выведение сортов, обладающих повышенной устойчивостью к неблагоприятным факторам, например, к засухе.
 
В своей работе ученые планировали выявить гены, изменчивость которых связана с адаптивными признаками ладанной сосны, а также влияющих на экспрессию (проявление) генетической информации и уровень метаболитов.
 
Для этого они применили полногеномный подход, описав последовательность нуклеотидов всех экзонов организма, то есть участков ДНК, кодирующих белки.
 
В качестве маркеров биологи использовали однонуклеотидные полиморфизмы – отличия двух последовательностей на один нуклеотид, возникающие в результате точечных мутаций и устойчиво передающиеся из поколения в поколение.

Столь незначительное, на первый взгляд, изменение способно кардинально повлиять на организм.

Проект полноэкзомного секвенирования генома ладанной сосны (в рамках генетической части проекта PINEMAP) позволил использовать более 2,8 млн однонуклеотидных полиморфизмов и выделить среди них те, что связаны с адаптивными свойствами растения. Ученые сумели найти соответствие между изменчивостью исследованных однонуклеотидных полиморфизмов и экспрессией ряда генов, а также соответствующих последним признаков растения.

В результате получились генные сети, анализ которых позволил выявить ключевые гены, отвечающие за адаптацию к разнообразным факторам окружающей среды, в том числе к засухе.

 «Впервые в мире использовано почти 3 млн маркеров ДНК, представляющих более сорока тысяч генов ладанной сосны — наиболее экономически ценного вида древесных в мире — для изучения связей с экспрессией генов, отвечающих за важные адаптивные и селекционные признаки», — рассказывает Константин Крутовский, ведущий научный сотрудник Института общей генетики имени Н. И. Вавилова Российской Академии Наук, руководитель лаборатории лесной геномики Сибирского Федерального Университета, профессор Техасского А&М университета (США) и Гёттингенского университета (Германия).

В исследовании принимали участие биологи Техасского А&М университета (США), Университета Калгари (Канада) и Центра сельскохозяйственных исследований департамента сельского хозяйства США.


Похожие новости

  • 26/09/2018

    Разработан эффективный способ получения бактериальной целлюлозы

    ​Российские ученые разработали эффективный способ производства бактериальной целлюлозы из штамма чайного гриба. Они определили условия и методы выращивания бактерий, которые позволяют получить большее количество пленок этого вещества.
    365
  • 14/12/2018

    Красноярские ученые оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки

    ​Экологи из Сибирского федерального университета (СФУ) оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки и изучения климата прошлого. Исследование поддержано грантами Российского научного фонда (1, 1).
    765
  • 30/10/2018

    Ученые из РФ, Египта и Германии предложили простой способ определения пола финиковых пальм

    ​Ученый Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Египта и Германии выявили молекулярные маркеры (ДНК- маркеры), которые позволили им определить пол финиковых пальм на стадии саженцев, что необходимо для успешной культивации этих растений.
    343
  • 23/08/2018

    Российские ученые исследуют гены опасного поведения

    ​Новое исследование российских генетиков поможет объяснить и предупредить возникновение агрессивного поведения. Эти сведения нужны для понимания механизмов влияния генов на проявление характера и поступки.
    430
  • 21/01/2019

    Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур

    ​​Ученые Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук и Сибирского федерального университета исследовали биологическую активность углеродных наноструктур искусственного и естественного происхождения.
    582
  • 14/12/2017

    Сибирские геофизики объяснили озоновую дыру естественными причинами

    ​Ученые Сибирского федерального университета сравнили состояние содержание озона в Северном полушарии по спутниковым данным и выдвинули новую гипотезу возникновения Антарктической озоновой дыры. Результаты исследования опубликованы в "Журнале Сибирского федерального университета".
    560
  • 09/11/2018

    Ученые СФУ испытают позолоченные нанодиски для борьбы с онкологией

    ​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) начали разработку технологии создания позолоченных нанодисков для адресной доставки в пораженные органы противораковых лекарств и планируют испытать ее в 2019 году.
    409
  • 20/09/2018

    Красноярские ученые найдут загрязнителей среды с помощью инноваций

    ​Молодые ученые Сибирского федерального университета предложили использовать послойно модифицированные сорбенты для определения загрязнителей окружающей среды. Проект поддержан Красноярским краевым фондом науки и Российским фондом фундаментальных исследований в рамках совместного конкурса проектов фундаментальных научных исследований, выполняемых молодыми учеными.
    385
  • 14/07/2017

    Ученые СФУ будут отслеживать изменения климата по кольцам тибетских деревьев

    ​Международная группа исследователей с участием российских ученых из Сибирского федерального университета (СФУ) разработала эффективный метод оценки влияния климатических изменений на развитие растений, основанный на математическом моделировании, сообщила пресс-служба СФУ.
    846
  • 15/08/2017

    К чему ведет редактирование генома

    ​Недавно в журнале Nature была опубликована статья, рассказывающая об успешном исправлении мутации в ДНК человеческого зародыша при помощи геномного редактора CRISPR/Cas9. Возможность устранения ошибок в геноме ведет к абсолютно новой ситуации, которая разворачивается на наших глазах.
    905