​Биологи Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Германии и Швейцарии исследовали генетическую основу адаптации европейского бука к изменениям климатических условий. Работа поможет сохранить этот вид растений.

Результаты работы опубликованы в журнале Tree Genetics & Genomes. Исследования поддержаны Федеральным ведомством по охране окружающей среды Швейцарии (FOEN) и Швейцарским федеральным институтом лесных, снежных и ландшафтных исследований (WSL).

Оценивая будущие климатические условия, ученые предсказывают не только рост среднегодовой температуры, но и изменение интенсивности осадков. Частота жарких дней и летних периодов повышенной температуры (тепловых волн) растет, а холодные периоды и морозные дни становятся менее продолжительными, более редкими, менее предсказуемыми и более хаотичными. Также увеличивается продолжительность и интенсивность летних засух, и эта тенденция, как ожидается, сохранится. Такие климатические изменения влияют на сохранение лесов, их состав и распространение.

Европейский бук (Fagus sylvatica L.) считается одной из самых ценных пород дерева. Его распространение в первую очередь зависит от температуры и влажности. Предполагают, что с изменением климата ареал его распространения сместится с юга на север и сдвинется в сторону возвышенностей. Генетическое разнообразие позволяет видам приспосабливаться к медленно изменяющимся условиям, но наблюдаемые темпы климатических изменений могут превысить адаптивный потенциал некоторых из них.

Ученые отобрали саженцы и взрослые растения из 12 популяций европейского бука, произрастающих в районах с разным режимом осадков. Отличие этих условий приводит к разнице в обеспечении растений водой. Исследователи изучили закономерности изменений генетической структуры на маркерах двух типов. Первый тип — селективно-нейтральные, то есть не связанные с естественным отбором, маркеры, такие как SSR (простые повторяющиеся последовательности нуклеотидов). Второй тип — генетические маркеры, возможно, связанные с адаптацией, например, как SNP — однонуклеотидные полиморфизмы (отличия двух последовательностей ДНК на один нуклеотид, которые возникают при точечных мутациях). Исследованные генетические маркеры SNP были расположены в генах-кандидатах, потенциально связанных с такими свойствами растений, как реакция на стресс, а также с сезонной динамикой изменений в организме.

«Полученные результаты помогут нам лучше понять генетическое разнообразие, лежащее в основе адаптации европейского бука к экологическим условиям. Это имеет большое значение для разработки научных принципов управления и сохранения этого важного вида», — поясняет Константин Крутовский, ведущий научный сотрудник Института общей генетики имени Н.И. Вавилова РАН, руководитель лаборатории лесной геномики СФУ, профессор Техасского университета А&М (США) и Геттингенского университета (Германия).

Исследование позволило связать гены, которые регулируют различные биохимические процессы, с адаптацией к климатическим условиям. В исследовании принимали участие биологи, представляющие Геттингенский университет, Швейцарский федеральный институт лесных, снежных и ландшафтных исследований, Университет Базеля (Швейцария), Университет Касселя (Германия), Институт общей генетики имени Н.И. Вавилова РАН, Центр геномных исследований СФУ и Техасский университет А&М (США).

Источники

Найдены гены, связанные с адаптацией бука к изменениям климата: Яндекс.Новости
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 07/01/2019
Найдены гены, связанные с адаптацией бука к изменениям климата
Новости@Rambler.ru, 07/01/2019
Найдены гены, связанные с адаптацией бука к изменениям климата
Индикатор (indicator.ru), 07/01/2019
Найдены гены, связанные с адаптацией бука к изменениям климата
SMIonline (so-l.ru), 07/01/2019
Найдены гены, отвечающие за адаптацию к климату у бука
RuNews24 (runews24.ru), 08/01/2019
СФУ: Биологи СФУ работают над сохранением европейского бука
РЕФ РФ (referatwork.ru), 09/01/2019
Биологи СФУ работают над сохранением европейского бука
Международное сотрудничество СФУ (international.sfu-kras.ru), 09/01/2019
Биологи СФУ работают над сохранением европейского бука
Научно-инновационный портал СФУ (research.sfu-kras.ru), 09/01/2019
СФУ: Биологи СФУ работают над сохранением европейского бука (9 янв 2019 г.)
РЕФ РФ (referatwork.ru), 09/01/2019
Это интересно. Красноярские биологи борются за "выживание" европейских лесов
Природа Сибири (prirodasibiri.ru), 10/01/2019
Красноярские биологи помогают спасать европейские леса
Столица 24 (stolitca24.ru), 10/01/2019
Красноярские биологи помогают спасать европейские леса
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 10/01/2019

Похожие новости

  • 18/04/2017

    Красноярские ученые разрабатывают генетический паспорт здоровья

    ​На правобережье Красноярска появилась молекулярно-генетическая лаборатория. Данный проект совместно реализуют Сибирский федеральный университет и Федеральный Сибирский научно-клинического центр ФМБА России.
    1095
  • 24/12/2018

    Белки в хвое расскажут о стрессе у деревьев

    ​Российские ученые измерили содержание белков теплового шока в хвое сосны обыкновенной и выяснили, что изменение этого параметра является прямым следствием пожаров. Свою работу они представили на Всероссийской научно-практической конференции «Механизмы устойчивости растений и микроорганизмов к неблагоприятным условиям среды».
    455
  • 02/10/2017

    Красноярские ученые представили результаты исследования разложения сложной органики

    Исследователи из Сибирского федерального университета (СФУ) вместе с немецкими коллегами пришли к выводу, что мертвый зоопланктон не ускоряет разложение сложной органики в воде. Это первый результат совместного исследования, в котором ученые хотят понять, ка​​ким образом в воде разлагаются одеревенелые остатки растений и другая сложная органика.
    518
  • 10/12/2018

    Исследовано влияние лекарства от грибка на пшеницу

    ​Российские исследователи изучили токсические эффекты, которые противогрибковые препараты (фунгициды) оказывают на посевы пшеницы, зараженные плесневым грибом фузариумом. Результаты работы были опубликованы в журнале Plant Physiology and Biochemistry.
    881
  • 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).
    813
  • 01/11/2017

    Сибирские ученые изучили новый тип нанопластин для применения в медицине

    ​Ученые из Института физики имени Л. В. Киренского Красноярского федерального исследовательского центра Сибирского отделения РАН совместно с коллегами из Сибирского федерального университета впервые изучили магнитные свойства, структуру и состав новых наночастиц семейства халькогенидов (элементов 16-й группы периодической системы, к которым относятся кислород, сера, селен, теллур, полоний и ливерморий).
    936
  • 29/12/2018

    Найдены факторы, которые влияют на адаптацию деревьев к изменениям климата

    ​​Экологи из Сибирского федерального университета совместно с иностранными коллегами оценили, как генетические особенности и внешние условия влияют на эффективность использования воды и активность роста сосны обыкновенной (Pinus sylvestris).
    758
  • 08/07/2017

    Российские ученые получили чувствительные к малым дозам радиации белки

    Группа исследователей из Института биофизики СО РАН, Красноярского государственного аграрного университета, Сибирского федерального Университета (СФУ), а также МГУ им. М. В. Ломоносова разработала чувствительный к радиации белковый комплекс, сообщает пресс-служба СФУ.
    1149
  • 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.
    376
  • 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.
    874