Каково происхождение генетического разнообразия растений? Могут ли новые мутации, приобретенные в процессе роста, передаться семенам? Ученые IRAE в сотрудничестве с CIRAD и CNRS использовали леса Французской Гвианы в качестве места для своих исследований, что привело к серии открытий по этому фундаментальному вопросу биологии. Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Тропические деревья находятся в центре этого исследования. Они необходимы для регулирования климата, поддержания биоразнообразия и обеспечения важнейших ресурсов для многих местных сообществ. Поэтому понимание того, как они эволюционируют генетически, имеет жизненно важное значение для сохранения биологического разнообразия и поиска устойчивых решений по адаптации тропических лесов к давлению окружающей среды, с которым они сталкиваются.
Целью этого исследования было выявление мутаций, накопленных во время роста двух экземпляров тропических деревьев, отобранных во Французской Гвиане, заморском департаменте Франции, покрытом на 96% тропическими лесами. Для этого ученые исследовали распределение этих мутаций по архитектуре деревьев в связи с возможным воздействием света (УФ), а также их передачу эмбрионам в плодах.
Секвенируя ДНК ветвей, по-разному подвергающихся воздействию солнечного света, исследователи не обнаружили влияния ультрафиолета на появление мутаций у этих двух тропических деревьев, в отличие от того, что наблюдается у млекопитающих. Хотя большинство этих мутаций в тканях этих деревьев встречаются редко, это исследование показывает, что из-за их большого количества они передаются плодам и, следовательно, следующему поколению. Эти ранее игнорированные редкие мутации пополняют запас генетического разнообразия этих тропических видов. Это новое сырье для двигателя эволюции необходимо для адаптации к изменениям окружающей среды.
Этот крупный прогресс, ставший возможным благодаря новым инструментам секвенирования и анализа генома, значительно обогащает наше понимание биологии тропических деревьев.
Благодаря недавним достижениям в области геномики, два новых высококачественных генома тропических деревьев, Dicorynia guianensis и Sextonia rubra, теперь предлагают углубленное исследование генетики деревьев. Отбор образцов листьев с 18 ветвей этих деревьев высотой более 40 метров позволил сравнить данные секвенирования ДНК листьев с эталонными геномами основания ствола и обнаружить новые мутации, появившиеся вдоль ветвей в процессе роста этих деревьев. , используя передовые методы, перенесенные из онкологии человека в геномику растений.
Обнаруженные мутации в тканях в основном очень редки и затрагивают все хромосомы особей. Наследственность этих новых мутаций была продемонстрирована путем их целевого секвенирования в плодах, что открывает новые перспективы для понимания источников генетического разнообразия тропических деревьев.
