Похожие статьи
Согласно новому анализу, генеалогическое древо подсолнечника показало, что симметрия цветков развивалась несколько раз независимо — процесс, называемый конвергентной эволюцией, среди представителей этого большого семейства растений. Исследовательская группа, возглавляемая биологом из Пенсильванского государственного университета, изучила более тонкие ветви генеалогического древа, дав представление о том, как эволюционировало семейство подсолнухов, в которое входят астры, маргаритки и продовольственные культуры, такие как салат-латук и артишок.
Статья с описанием анализа и выводов, которые, по словам исследователей, могут помочь выявить полезные признаки для селекции растений с более желательными характеристиками, появилась в журнале Plant Communication.
«Конвергентная эволюция описывает независимую эволюцию того, что кажется одним и тем же признаком у разных видов, например крыльев у птиц и летучих мышей, — рассказывает Хонг Ма, заведующий кафедрой репродуктивного развития и эволюции растений Huck, профессор биологии научного колледжа Эберли в Пенсильванском государственном университете и руководитель исследовательской группы. — Это может затруднить определение того, насколько тесно связаны два вида, путем сравнения их признаков, поэтому наличие подробного генеалогического древа, основанного на последовательности ДНК, имеет решающее значение для понимания того, как и когда эти признаки эволюционировали «.
Например, головка подсолнуха на самом деле представляет собой композицию, состоящую из множества цветков гораздо меньшего размера. Хотя головка в целом радиально симметрична — ее можно разделить на две равные половины в нескольких направлениях, как морскую звезду или пирог, — отдельные цветки могут иметь разные формы симметрии. Согласно новому исследованию, двусторонняя симметрия — когда есть только одна линия, разделяющая цветок на две равные половины — развивалась и утрачивалась у подсолнухов множество раз независимо друг от друга на протяжении эволюционной истории.
Исследователи обнаружили, что эта конвергентная эволюция, вероятно, связана с изменениями количества копий и паттернов экспрессии цветочного регуляторного гена CYCL2.
В последние годы многие генеалогические древа группы родственных видов были построены путем широкого использования транскриптомов, которые представляют собой генетические последовательности практически всех генов, экспрессируемых видом, объяснили исследователи. Получить транскриптомы проще, чем высококачественные полногеномные последовательности для вида, но их по-прежнему сложно и дорого подготовить, и для этого требуются свежие образцы растений. Чтобы увеличить количество видов, доступных для сравнения, команда обратилась к геномным последовательностям с низким охватом, которые производятся с помощью процесса, называемого геномным скиммингом, и являются относительно недорогими и простыми в приготовлении даже из высушенных образцов растений.
Команда использовала комбинацию общедоступных и недавно сгенерированных транскриптомов, наряду с большим количеством недавно полученных сокращенных геномов, в общей сложности для 706 видов с представителями 16 подсемейств, 41 трибы и 144 групп на уровне подтриб в семействе подсолнечников. Подсемейства являются основными подразделениями семейства, в то время как трибы и подтрибы могут содержать один или несколько родов, которые находятся на уровне классификации чуть выше видов.
Ученые также изучили молекулярную эволюцию генов, участвующих в развитии цветков подсолнечника.
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
