Международное исследование создало полное «древо жизни» для цветковых растений

Биологи из Гейдельбергского университета внесли вклад в масштабное международное исследование, создавшее полное «древо жизни» для цветковых растений, используя свою ботаническую коллекцию и знания об эволюции крестоцветных (растений семейства капустных).

Исследователи по всему миру под руководством Королевских ботанических садов Кью (Великобритания) проанализировали генетическую информацию более 9500 видов из почти 8000 родов. Помимо современных растений, они изучили генетические коды вековых гербарных образцов и уже вымерших видов.

Ученые из Центра организменных исследований (COS) Гейдельбергского университета использовали для проекта обширный материал из живых коллекций, коллекций семян и гербария. Кафедра биоразнообразия и систематики растений под руководством проф. д-ра Маркуса Коха исследует происхождение видов, биологическое разнообразие и эволюционные процессы. Основной фокус — растения семейства капустных, включая культурные растения и модельные организмы, такие как резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana).

«За последние 25 с лишним лет мы собрали этот материал во многих экспедициях и разместили его в наших курируемых коллекциях», — говорит проф. Кох, который также является директором Ботанического сада Гейдельбергского университета, где содержится почти 10 000 видов живых растений.

Особый интерес для команды представляют гербарии, в которых растения сохраняются в засушенном виде. Гейдельбергский гербарий содержит почти 500 000 образцов. «Даже спустя столетия ДНК засушенных растений можно изолировать и использовать для эволюционного анализа», — объясняет проф. Кох.

Также важны для работы семенные банки. В оптимальных условиях даже многовековой растительный материал можно снова заставить прорасти.

Для семейства капустных исследователи COS создали не только обширную коллекцию гербарных образцов и семян (тысячи образцов), но и обширную научную базу данных BrassiBase. Они также используют образцы из других немецких и международных коллекций.

Знания гейдельбергских исследователей об эволюции крестоцветных вошли в только что опубликованное «древо жизни» для цветковых растений. Цветковые растения составляют около 90% всех известных наземных растений, встречаются практически повсеместно и используются в качестве пищи, сырья или источника энергии.

Возникнув более 140 миллионов лет назад, они развили это «доминирование». «Древо жизни» — среди 9500 проанализированных видов было 800 цветковых растений, чья ДНК ранее не была секвенирована — позволяет по-новому взглянуть на их происхождение и родственные связи.

Инициаторы проекта подчеркивают, что данные помогут в идентификации новых видов, уточнении классификации растений, открытии новых лекарственных соединений и сохранении растений перед лицом изменения климата и утраты биоразнообразия. В масштабном исследовании участвовали 279 исследователей из 138 организаций по всему миру.

Статья опубликована в журнале Nature.