Płeć i adaptacja u roślin
Gdy rośliny powiększają swój zasięg geograficzny i napotykają na nowe siedliska, zachodzą w nich zmiany genetyczne wymuszone koniecznością przystosowania się do nowych warunków. Zdolność adaptacji jest szczególnie ważna w kontekście globalnej zmiany klimatu. Finansowany ze środków UE projekt SEX-NGS (Sex-linked loci, sexual specialization and local adaptation in Mercurialis annua complex) miał na celu określenie wpływu sposobu rozmnażania płciowego roślin na zdolność adaptacji do szybko zmieniającego się środowiska. ToSposób, w, jaki geny przenoszą się z pokolenia na pokolenie, zależy od sposobu rozmnażania rośliny. W przypadku rozmnażania "wsobnego", potomstwo blisko spokrewnionych rodziców (gdzie jedna roślina posiada zwykle obydwa rodzaje organów płciowych) charakteryzuje się małym zróżnicowaniem genetycznym. Z kolei rozmnażanie krzyżowe sprzyja zróżnicowaniu genetycznemu dzięki łączeniu się w pary dwóch oddzielnych, genetycznie odmiennych roślin płci żeńskiej i męskiej. W projekcie SEX-NGS wykorzystano szczyr roczny (Mercurialis annua), który potrafi rozmnażać się zarówno wsobnie, jak i krzyżowo, jako model do badania adaptacji genetycznej. Uczeni badali, w jaki sposób geny rośliny zmieniały się podczas ekspansji z miejsca pochodzenia do wschodniego regionu Morza Śródziemnego przez Francję i Wielką Brytanię. Przy pomocy nowoczesnych metod analizy genetycznej ustalono, że rośliny rosnące bliżej czoła ekspansji cechują się mniejszym zróżnicowaniem genetycznym w porównaniu ze swoimi przodkami, co prawdopodobnie wynika z rozmnażania wsobnego. Roślina zachowała jednak różnorodność genetyczną wystarczającą, by ewoluować i przystosowywać się do nowych środowisk napotkanych podczas kolonizacji Europy. Zróżnicowanie genetyczne zostało prawdopodobnie zachowanie dzięki krzyżowaniu się z roślin rosnących na skraju obszaru ekspansji z innymi roślinami, co wskazuje na rolę osobnych płci w adaptacji. Techniki opracowane w ramach projektu są obecnie stosowane w badaniu ważnych gatunków komercyjnych, takich jak uprawiany na żywność maniok i jatrofa, hodowana na biopaliwa. Porównanie genów u tych gatunków pozwoli na uzyskanie ważnych informacji na temat sposobu ich przystosowania się do warunków stresowych, takich jak susza czy choroby, związanych ze zmianą klimatu.
Słowa kluczowe
Rozmnażanie płciowe, ewolucja, rośliny, specjacja płciowa, lokalna adaptacja, szczyr roczny
