Ученые из России впервые провели всесторонний анализ геномов тополей, произрастающих в стране. Исследование уточняет происхождение гибридов и эволюцию рода.
Российские биологи выполнили первое комплексное исследование геномного разнообразия тополей, произрастающих на территории страны. Работа позволила уточнить происхождение некоторых гибридных форм и по-новому взглянуть на эволюционные связи внутри рода Populus. Результаты опубликованы в журнале Frontiers in Plant Science.
Исследование провела группа ученых под руководством специалистов Института молекулярной биологии имени Энгельгардта РАН. Они секвенировали полные геномы 23 генотипов тополей, относящихся к 11 таксонам, включая как природные виды, так и гибриды, широко используемые в городском озеленении.
Полученные данные исследователи сопоставили с уже имеющимися международными геномными базами. Такой подход впервые позволил сравнить российские популяции тополей с образцами из других регионов мира на уровне полного генома.
Анализ подтвердил, что большинство образцов соответствуют классическим таксономическим группам рода Populus, однако обнаружились и неожиданные особенности.
Генетические данные показали, что некоторые гибридные формы, которые ранее считались результатом скрещивания с североамериканскими видами, могут иметь более сложное происхождение. По результатам анализа они оказались генетически ближе к местному виду Populus nigra. Это говорит о том, что история гибридизации у тополей может быть значительно сложнее, чем предполагалось ранее.
Интересные результаты получены и для вида Populus longifolia, происхождение которого долгое время оставалось неясным. Геномный анализ показал его близость к Populus balsamifera, что может привести к пересмотру систематического положения этого растения.
Созданная база геномных данных и рассчитанные генетические расстояния между образцами уже доступны научному сообществу. Ученые рассчитывают, что она станет основой для дальнейших исследований эволюции, селекции и систематики тополей.
Тополя широко используются в озеленении и лесном хозяйстве благодаря быстрому росту и устойчивости к городским условиям. Многие культивируемые гибриды составляют значительную часть городских посадок. Например, в Москве такие формы могут занимать до 78% всех тополей, высаженных в городской среде.
Полученные геномные данные помогают точнее определять происхождение сортов и выбирать наиболее подходящие генотипы для селекции, устойчивые к климату и болезням.
Интересные факты о тополях:
