Томские биологи в сотрудничестве с иностранными коллегами получили геном ковыля
Ученые научно-исследовательской лаборатории «Гербарий» Томского государственного университета (ТГУ) вместе с коллегами из Польши и Германии впервые получили геном самого распространенного степного ковыля. Это растение используется для восстановления почв и служит важным маркером изменения климата. Работа биологов была опубликована в авторитетном журнале Scientific Reports издательства Springer Nature.
Евразийское растение Stipa capillata — наиболее часто встречающийся в степях вид ковыля. Некоторые виды ковыля имеют экономическое значение, используются для восстановления почв и как корм для домашнего скота. Растение также применяется в исследованиях, связанных с изменением климата. Несмотря на то, что начали появляться крупномасштабные молекулярные данные, до сих пор не было полного или чернового (драфтового) генома ни для одного вида Stipa.
Исследованием первого драфтового генома ковыля с использованием SMRT-секвенирования занималась международная команда, в состав которой вошли сотрудники лаборатории ТГУ Полина Гудкова и Евгений Баяхметов, ученые Марчин Нобис из Ягеллонского университета в Кракове, Цервин Гуйомар и Екатерина Шелест из Немецкого центра интегративного исследования биоразнообразия в Лейпциге. Как отмечают авторы работы, важность получения генома в том, что это зачастую может послужить первым шагом к пониманию многих фундаментальных процессов, лежащих в основе эволюции.
Томские биологи уже более семи лет применяют в изучении ковылей различные методы молекулярно-генетических исследований в комплексе с классическими. По словам Полины Гудковой, с переходом на более сложные технологии возникла необходимость иметь геном изучаемого растения. Но такой способ как полногеномное секвенирование очень дорогой и трудоемкий. Он был доступен только для экономически важных растений, таких как пшеница или рис. Однако два года назад лаборатории удалось получить финансирование на свой проект.
С помощью процесса секвенирования третьего поколения PacBio биологи получили драфтовый вариант генома размером около одного миллиарда нуклеотидов, содержащий примерно 80 тыс. генов. Результатом работы исследователей также стал значительный набор генетических данных, которые могут быть использованы для филогенетического анализа, изучения явлений гибридизации и популяционных процессов как на уровне рода, так и на уровне семейства злаков. Будущая цель ученых ТГУ — получить полный геном ковыля на уровне хромосом и прояснить эволюционные события в трибе Stipae.
