Эволюционные биологи провели исследование адаптации холодоустойчивых растений к окружающей среде. Ученые из Гейдельберга, Ноттингема и Праги изучили, как генетическое дублирование влияет на способность растений приспосабливаться к холодным условиям.
Исследование сосредоточилось на роде ложечниц (Cochlearia) из семейства крестоцветных, которые около 2,5 миллионов лет назад начали процветать в холодных и арктических регионах. Ученые обнаружили, что полиплоиды — растения с более чем двумя наборами хромосом — могут накапливать структурные мутации, способствующие локальной адаптации.
Команда под руководством профессора Маркуса Коха секвенировала геном диплоидной ложечницы Cochlearia excelsa и реконструировала пангеном, раскрывающий генетические вариации между особями и видами. Оказалось, что у полиплоидов чаще встречаются геномные структурные варианты, указывающие на потенциальную локальную адаптацию, по сравнению с диплоидными видами.
Эти структурные мутации, защищенные дополнительными копиями генома, могут в некоторой степени избежать селективного давления. Исследователи показали, что такие варианты часто встречаются в генных областях, критически важных для будущих климатических адаптаций.
Несмотря на устойчивость полиплоидных холодоустойчивых растений, профессор Кох выразил сомнения в выживании нынешних центральноевропейских видов Cochlearia в условиях изменения климата. Однако весь генофонд, особенно полиплоидных холодоустойчивых видов, имеет больше шансов на выживание в северных широтах.
