Генетическое исследование сосны Торри может помочь в спасении каштана и ясеня

Новое геномное исследование самой редкой сосны в мире — сосны Торри (Torrey pine), направленное на обоснование генетического спасения вида, едва выживающего на западе США, выявило сложность и риски, связанные с этой задачей. Однако, по мнению руководившей исследованием специалиста по генетике деревьев из Университета Пенсильвании, его результаты могут быть полезны для усилий по спасению других видов на востоке страны.

«Это исследование опередило своё время и предоставляет своего рода дорожную карту для подхода к сохранению генетического разнообразия американского каштана и ясеня», — заявила Джилл Гамильтон, доцент Колледжа сельскохозяйственных наук и директор Центра молекулярной генетики деревьев Шаца.

Сосна Торри — вид на грани исчезновения, представленный всего двумя небольшими, сильно удалёнными популяциями вдоль побережья Калифорнии. В исследовании, недавно опубликованном в Molecular Ecology, учёные проанализировали геномы 286 деревьев: 146 особей из материковой популяции в заповеднике Torrey Pine State Reserve и 140 особей с острова Санта-Роза.

Малый размер популяций, низкое генетическое разнообразие и восприимчивость к болезням указывали на потенциальную пользу генетического спасения путём скрещивания популяций. Однако результаты исследования, проведённого под руководством докторанта Лионеля Ди Санто, показали, что для принятия решения необходимо больше данных.

Анализ выявил генетические различия между островной и материковой популяциями, вероятно, возникшие в результате естественного отбора. Это означает, что простое смешение генов может нарушить локальную адаптацию. Учёные пришли к выводу, что необходима дополнительная работа по изучению последствий такого смешения для оценки компромиссов, связанных с генетическим спасением.

Однако недавние атаки жука-короеда на материковую популяцию сосны Торри добавляют срочности этой инициативе. Из-за этой угрозы генетическое спасение может начаться до завершения дополнительных исследований.

Гамильтон считает, что это исследование служит предостережением для учёных, разрабатывающих планы восстановления американского каштана (почти уничтоженного грибком век назад) и ясеня (гибнущего от инвазивного изумрудного ясеневого узкотела).

Локальные популяции широко распространённых лесных деревьев, таких как каштан и ясень, адаптировались к разным условиям. Гены, ответственные за эти адаптации, необходимо сохранить для повышения устойчивости вида. Исследовательская группа Гамильтон участвует в межвузовских и государственных проектах по восстановлению американского каштана и спасению ясеня.

«Сейчас мы не вполне понимаем, насколько "локальна" локальная адаптация у лесных деревьев. Но мы точно должны сохранять генетическое разнообразие, чтобы у видов была возможность эволюционировать и адаптироваться к изменениям. Исследование сосны Торри показывает это», — отметила она.

Гамильтон наблюдает за экспериментом по скрещиванию сосен Торри, начатым почти 20 лет назад. Гибридные деревья, за которыми она следила, теперь дают семена, необходимые для экспериментальной оценки долгосрочных последствий генетического спасения этого вида.