Как и почему культурный кумкват убивает своих диких предков?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Оффтопик

Привычные для нас культуры сельскохозяйственных растений, которые мы каждый день видим на рынке и в магазине, появились не сами собой. Это результат многолетней, а порой и десятилетней работы по селекции и одомашниванию диких представителей флоры нашей планеты.

И если с культурными растениями идёт постоянная и серьёзная работа, то с их дикими предками ситуация несколько иная. Зачастую о них вспоминают при необходимости забора свежих образцов и используют как естественное хранилище генов. Однако всё чаще наука сталкивается с необходимостью уделять всё больше внимания именно базовому генофонду. Потому что если вымрут дикие предки культурных растений, человечество может потерять фундамент пищевой безопасности.

Фотографии культурных кумкватов (F. crassifolia / F. japonica) и их плантации
Источник: journals.plos.org

В недавней работе Пекинского университета в Китае группой учёных (Нан Ван, Шуо Цао, Чжунцзе Лю, Хуа Сяо, Цзяньбин Ху, Сяодун Сюй, Пэн Чен, Жияо Ма, Джунли Е и Лиджун Чай), было проведено тематическое исследование цитрусовых рода Fortunella (более известная как Кумкват) в рамках работы под названием «Сохранение генома диких родственников сельскохозяйственных культур». Были отобраны 73 образца (19 образцов культурных кумкватов и 54 образца диких). Сбор производился в основных производственных районах и связанных с ними провинциях (Гуанси, Хунань, Цзянси, Фуцзянь и Чжэцзян.)

На основе анализа 396 географических записей (151 культурных и 245 диких образцов) из Китайского виртуального гербария, было выявлено пересечение экологических ниш на 58%. То есть места распространения диких культур по большей части совпадают с местами культивирования одомашненных растений. Целью исследования было выявить состояние генов диких и культурных растений и оценить степень их взаимного влияния.

Климатическая ниша для дикорастущей и культивируемой Fortunella на территории Китая
Источник: journals.plos.org

В результате проведённой работы были выявлены следующие факты.

Во-первых, популяция диких кумкватов уменьшилась.

Во-вторых, генный анализ подтвердил опасения учёных относительно миграции генов.

Несмотря на попытки изолировать культурные растений от окружающей среды, полногеномный анализ подтвердил значительную миграцию генов от культурных особей к диким. Некоторые сорта диких кумкватов приобрели от своих культурных потомков более 25% своих нынешних генов!

В-третьих, исследования выявили повышение у диких кумкватов уровня инбридинга, а у культурных Fortunella накопление серьёзной генетической нагрузки.

Инбридинг — это скрещивание организмов родственных форм. Приводит к уменьшению генетического разнообразия, и снижению способности к размножению. Генетическая нагрузка — накопление в генах летальных или сублетальных мутаций. Что в итоге может привести к падению способности культуры сопротивляться влиянию внешней среды и даже полному вымиранию.

Фотографии диких кумкватов (F.hinsii) и их естественная среда обитания
Источник: journals.plos.org

Обобщив данные учёные пришли к выводу, что способность диких кумкватов самоочищаться методами естественного отбора в нынешних условиях уже не справляется. И были предложены следующие методы уменьшения риска вымирания:

  1. Создание специализированных изолированных хранилищ для живых особей диких видов, в том числе хранилищ для их ДНК и пыльцы.
  2. Разработка системы непрерывного мониторинга генов, для отслеживания ситуации.
  3. Пересадка особей диких видов из одного района в другой, для повышения генного разнообразия (однако данный способ всё ещё находится в режиме дискуссии, так как имеет возможные неблагоприятные последствия).

Исследования в области сохранения диких видов растений продолжаются. Но уже сейчас очевидно, что предкам одомашненных культур необходима всесторонняя защита и внимание.

Источник: PLOS Genetics

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Люблю писать, программировать и мастерить.

Веду канал c поделками на ютубе.
Пишу стихи к фильмам в телеграм.

1 комментарий

S
Очень, очень актуальная и своевременная писанина, особенно для хлеборобов нечернозёмной зоны РФ.
Продолжайте, — весьма интересно.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Где прячется темная материя: найден новый способ обнаружить неизвестные бозоны без адронного коллайдера

Современная физика находится в поиске ответов на вопросы об устройстве Вселенной. Стандартная модель элементарных частиц прекрасно описывает видимую материю, но видимая материя составляет лишь...

Каково это — пережить армагеддон? Подробная хроника падения астероида, уничтожившего динозавров

Шестьдесят шесть миллионов лет назад на Земле завершился меловой период. Биосфера планеты находилась в стабильном состоянии. Глобальная средняя температура держалась на отметке около 26 градусов...

Почему пилоты недолюбливали Boeing B-17: история «Летающей крепости»

Boeing B-17 Flying Fortress (Летающая крепость) стал одним из наиболее известных тяжелых бомбардировщиков Второй мировой войны. В техническом смысле самолет был эффективным инструментом для дальних...

Зачем армия США пыталась заменить лошадей верблюдами в Техасе и что из этого вышло

В середине XIX века американские военные столкнулись с логистическим кризисом при освоении территорий Юго-Запада. Лошади и мулы, традиционно использовавшиеся для транспортировки грузов,...

Как операция «Кошачий десант» исправила экологическую ошибку ВОЗ на Борнео

В истории системного анализа и экологии одним из наиболее часто цитируемых примеров непредвиденных последствий вмешательства в замкнутую систему остается Операция «Кошачий десант». В начале 1950-х...

Почему в уединенных монастырях Метеорах на скалах забыли, что такое покой

Метеоры это отвесные скалы в Греции, на вершине которых монахи построили православные монастыри в поисках покоя. И на протяжении веков такой подход работал. Ниже я расскажу, почему сейчас искать...