​Научный коллектив под руководством ведущего научного сотрудника Института общей генетики им. Н. И. Вавилова Российская академия наук">РАН, руководителя лаборатории лесной геномики СФУ, профессора Гёттингенского университета Константина Крутовского и академика Российская академия наук">РАН, научного руководителя СФУ Евгения Ваганова изучает влияние индивидуального генотипа и уровня индивидуальной гетерозиготности на индивидуальную приспособленность, стабильность развития (гомеостаз), жизнеспособность и устойчивость деревьев к стрессам на примере сибирской лиственницы (Larix sibirica Ledeb.). Уникальность подхода состоит в сочетании методов дендрохронологии и геномики (полногеномного генотипирования полиморфных локусов).

 
Для финансирования проекта подана заявка на грант РНФ. В проекте участвует группа учёных Хакасского технического института СФУ (Елена Бабушкина и Дина Жирнова) совместно с научными сотрудниками лаборатории лесной геномики (Наталья Орешкова и Юлия Путинцева), аспирантами и магистрантами (Евгения Бондар, Вадим Шаров, Владислав Бирюков, Серафима Новикова и Анна Колесникова) СФУ. Основной задачей является изучение механизмов индивидуальной генетической адаптации деревьев к средовым стрессам, таким как засуха или атака вредителей. Выявляются генотипы, связанные с устойчивостью, чтобы впоследствии использовать их в мониторинге лесных популяций и селекции более жизнестойких древесных пород для лесного хозяйства.

 
"Генетические механизмы, лежащие в основе взаимосвязи индивидуального генотипа и уровня индивидуальной гетерозиготности с гетерозисом и гомеостазом, не до конца изучены. Поняв их, мы сможем идентифицировать деревья, наиболее приспособленные к экстремальным проявлениям окружающей среды. Дендрохронологический анализ позволяет оценить индивидуальный ответ деревьев на экологические стрессы и выделить индивидуальные дендрофенотипы, изменчивость которых может быть скоррелирована с изменчивостью по большому числу молекулярно-генетических маркеров, генотипы которых будут определены одним из методов полногеномного секвенирования (RADseq)", - сообщает Константин Крутовский.

Ученые планируют проанализировать генетическую основу индивидуальной реакции деревьев лиственницы сибирской в лесостепной зоне Республики Хакасия на повторяющиеся засухи (все эпизоды в период с 1930 по 1974 гг.), вызвавшие сильную депрессию роста вплоть до отмирания части деревьев. В частности, планируется исследовать прирост лиственницы на нескольких участках вдоль подножия Батеневского кряжа (Ширинский, Боградский, Усть-Абаканский районы).

"Мы надеемся выявить дендрофенотипы, наиболее устойчивые к засухам, с меньшей депрессией прироста и быстрым восстановлением нормального роста. Будет проведено генотипирование путем секвенирования ДНК деревьев с различными дендрофенотипами и проанализирована связь с ними полиморфных генетических маркеров, главным образом однонуклеотидных полиморфизмов (т. н. "снипс" - от английского "single nucleotide polymorphisms"). Участки генома, в которых обнаружатся эти маркеры, будут проаннотированы, и, если они находятся в важных функциональных генах, мы сможем определить предполагаемый генетический механизм устойчивости к температурному стрессу и степень распространения в популяциях такой устойчивости", - уточняет старший научный сотрудник лаборатории лесной геномики СФУ и лаборатории лесной генетики и селекции Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, кандидат биологических наук Наталья Орешкова.

"Механизмы адаптации лесных насаждений к глобальному потеплению климата, в том числе и генетические, являются очень актуальным вопросом. В настоящее время наблюдается неблагоприятная тенденция массовой гибели лесов в результате участившихся и более катастрофических засух в российских лесах. Такие климатические тренды мы наблюдаем, в частности, на Юге Сибири, где за последнее столетие среднегодовая температура воздуха выросла на 2,5 градуса, а в лежащей немного южнее Республике Тыва почти на 4 градуса. Это почти в пять раз (Тыва) выше "среднемирового" повышения температуры на 0,85 °С. Мы стараемся выявить генетический адаптивный потенциал деревьев, который можно будет использовать в селекции и природоохранных мероприятиях с целью сохранения и улучшения российских лесов", - сообщает директор Хакасского технического института - филиала СФУ, кандидат биологических наук Елена Бабушкина.

"У коллектива проекта есть большой опыт в дендрохронологии и геномике, а также успешный опыт совместных дендрогенетических исследований. Необходимо отметить, что участниками проекта был получен референсный геном лиственницы сибирской, который был ассемблирован и аннотирован в лаборатории лесной геномики СФУ в рамках мегагранта под руководством профессора Крутовского, что значительно облегчает выполнение поставленных задач и гарантирует успех предлагаемого проекта", - подытоживает Евгений Ваганов.


 

Статья по результатам исследования

Источники

Ученые СФУ помогут создать устойчивые к засухам породы хвойных деревьев
Научно-инновационный портал СФУ (research.sfu-kras.ru), 15/01/2019
СФУ: Ученые СФУ помогут создать устойчивые к засухам породы хвойных деревьев
РЕФ РФ (referatwork.ru), 15/01/2019
Российские ученые исследуют возможности лиственницы противостоять засухе
The world news (theworldnews.net), 15/01/2019
Красноярские ученые создают устойчивые к засухам деревья
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 16/01/2019
Красноярские ученые создают устойчивые к засухам деревья
Kgs.ru, 16/01/2019
Красноярские ученые создают устойчивые к засухам деревья
Новости@Rambler.ru, 16/01/2019
Красноярские ученые создают устойчивые к засухам деревья
Сибирское агентство новостей (sibnovosti.ru), 16/01/2019
Ученые СФУ займутся выведением устойчивых к засухам хвойных деревьев
Наш Красноярский край (gnkk.ru), 16/01/2019
Ученые исследуют возможности лиственницы в Хакасии противостоять засухе
ИА Хакасия (19rus.info), 16/01/2019
Сибирские ученые займутся выведением стрессоустойчивых деревьев
Российская газета (rg.ru), 16/01/2019
Ученые СФУ займутся выведением стрессоустойчивых деревьев
Newirkutsk.ru, 16/01/2019
Красноярские ученые изучают способы защиты лесов от массовой гибели в результате изменения климата
Кызылские новости (nkyl.ru), 16/01/2019
Способы защиты лесов от гибели из-за изменения климата изучают в Сибири
Национальный рейтинг университетов (unirating.ru), 16/01/2019
Красноярский край. Ученые создают устойчивые к засухам деревья
Природа Сибири (prirodasibiri.ru), 17/01/2019
Стрессоустойчивые деревья выведут сибирские ученые
Катунь 24 (katun24.ru), 17/01/2019
Красноярские ученые создают устойчивые к засухам и атакам вредителей деревья
Вести Красноярск (vesti-krasnoyarsk.ru), 20/01/2019

Похожие новости

  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    2843
  • 18/01/2019

    России есть что показать в сфере передовых технологий

    Представленный под занавес ушедшего года Центром макроэкономического анализа и краткосрочного прогнозирования ежеквартальный аналитический обзор «Мониторинг и анализ технологического развития России и мира» дает панорамную итоговую за 2018 г.
    1015
  • 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.
    985
  • 16/11/2018

    Красноярские ученые работают над улучшением применения фунгицида для зерна

    ​Группа ученых Сибирского федерального университета (СФУ) и Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук ведут работу над совершенствованием применения фунгицидов для борьбы с таким заболеванием зерна, как фузариоз, сообщили в пресс-службе СФУ.
    865
  • 20/08/2018

    Ученые установили, что на результат химиотерапии влияет процесс разрушения митохондрий

    ​Программируемое разрушение митохондрий, «энергетических станций» клеток, пределяет ответ опухолевых клеток на химиотерапию. Также этот процесс влияет на различные виды гибели клеток, такие как апоптоз и аутофагия.
    708
  • 20/09/2017

    География университетских исследований

     Журнал "Коммерсантъ Наука" продолжает пополнять новостную карту научно-технологической деятельности российских университетов. В очередном выпуске — наиболее интересные сообщения о научно-технических достижениях и разнообразных направлениях исследовательской и конструкторской работы.
    667
  • 20/05/2019

    Самую полезную рыбу в мире предложили разводить на фермах

    ​16 мая в рамках дискуссионного клуба в Проектном офисе развития Арктики ("ПОРА") ученые из Сибирского федерального университета рассказали о том, почему боганидский голец — еда будущего. Боганидский голец (палия) Salvelinus boganidae обитает в некоторых заповедных озерах Таймыра.
    252
  • 23/06/2018

    Российские ученые нашли вещество, ослабляющее защиту раковых клеток

    ​Российские молекулярные биологи открыли вещество, способное "отключать" белки, мешающие химиотерапии убивать раковые клетки, и успешно проверили его работу на культурах рака прямой кишки.
    965
  • 05/07/2019

    Профессор из Красноярска занимается уникальными биополимерами и борется с научными предрассудками

    ​Ученый-биолог из Красноярска Екатерина Шишацкая разрабатывает уникальные способы получения материалов для медицинских имплантатов. В фокусе исследований – материалы для сердечно-сосудистой хирургии. Вместе с этим она занимается популяризацией науки и пытается бороться с половым неравенством в научном сообществе.
    441
  • 22/02/2019

    В КрасГМУ прошли клинические испытания лекарства от клещевого вирусного энцефалита

    ​Сотрудники Красноярского государственного медицинского университета провели клинические испытания противовирусного препарата триазавирина, разработанного уральскими исследователями, и подтвердили его эффективность при клещевом вирусном энцефалите (КВЭ).
    292