Секвойя – вечнозеленое дерево, относящееся к семейству кипарисовые. Существует три вида секвойи, два из которых растут в США: прибрежная секвойя (Sequoia sempervirens), которую называют прибрежным красным деревом и гигантская секвойя (Sequoiadendron giganteum). Первый вид растет на побережье Калифорнии, второй — в регионе Сьерра-Невада. Есть еще метасеквойя (Metasequoia), но она растет в Китае.
В 2017 году группа американских ученых начала проект по секвенированию геномов американских видов секвойи, который был закончен в декабре этого года.
Геном прибрежного красного дерева
Красное дерево побережья — самое высокое дерево в мире, и его геном считается одним из самых сложных по секвенированию. Он почти в девять раз больше человеческого генома, а также является вторым по величине секвенированным геномом. Геном красного дерева состоит из 26,5 миллиардов пар оснований ДНК, и он гексаплоидный, что означает, что у красного дерева шесть наборов хромосом. У человека 3 миллиарда пар оснований ДНК, он диплоиден с двумя наборами хромосом.
Сравнивая последовательность генома прибрежного красного дерева с последовательностями других хвойных пород, исследователи обнаружили сотни семейств генов, уникальных для прибрежного красного дерева. Многие из них — это гены, которые помогают деревьям реагировать на стресс и бороться с ним, противостоять болезням и восстанавливаться после травм.
Геном гигантской секвойи
Гигантская секвойя — самая крупная порода деревьев в мире и одна из самых старых на планете. Геном вида содержит 8,125 миллиарда пар оснований ДНК. Подобно геному человека, геном гигантской секвойи диплоиден. Эталонный геном, созданный для этого исследования, представляет собой первый секвенированный геном семейства Cupressaceae, и он закладывает основу для использования геномных инструментов для помощи в сохранении и управлении гигантскими секвойями.
За последние 160 лет коммерческие лесозаготовки уничтожили 95% ареала прибрежного красного дерева и около одной трети ареала гигантской секвойи. Геномные ресурсы и инструменты скрининга, разработанные в рамках этого проекта, помогут исследователям быстро оценить эволюционный адаптивный потенциал этих лесов и, в конечном итоге, предоставить информацию для планов восстановления и управления лесами.
Геномы хвойных пород в 3-10 раз больше, чем геном человека. Они очень сложны и повторяются. Первыми когда-либо секвенированными геномами хвойных были ель европейская в 2013 году и сосна лоблолли в 2014 году, через 10 лет после завершения генома человека.
Секвенирование геномов хвойных ранее было невозможно из-за экономических и технических ограничений. Благодаря технологическим достижениям, которые также снизили стоимость, теперь секвенировано 10 геномов хвойных деревьев.
По материалам Phys.org
Фото: Depositphotos
Читайте также:
В Южной Корее хотят строить дома в секвойях
Пожары в Калифорнии: самое большое дерево в мире укутали специальным одеялом
