Odkrywanie złożonych tajemnic lucerny siewnej
Lucerna siewna jest najstarszą, najważniejszą i najintensywniej badaną rośliną pastewną świata. Ten gatunek roślin kwiatowych ma potencjalne zastosowania w branży farmaceutycznej, tworzyw biodegradowalnych, biopaliw, tekstyliów i żywności. Zadaniem finansowanej przez UE inicjatywy ALFALFAEVOLUTION (Adaptation and evolution of wild alfalfa: A genomic approach) było odkrycie złożonych wzorców zmienności u M. sativa. Badacze korzystali z nowych metod genomiki populacyjnej, aby wyjaśnić złożone procesy dywergencji populacyjnej, migracji i hybrydyzacji lucerny siewnej. Zespół najpierw przeprowadził badania zmienności genetycznej M. sativa, aby scharakteryzować wydzielone populacje dziko żyjącej rośliny, która ma tak duże znaczenie gospodarcze. Analizowano związki pomiędzy odrębnymi populacjami M. sativa. W projekcie ALFALFAEVOLUTION analizowano pochodzenie geograficzne poszczególnych odmian M. sativa i czynniki sprzyjające ich rozprzestrzenianiu. Uczeni badali przepływ genów, aby poznać mechanizmy przystosowania się dzikich populacji lucerny siewnej do danego środowiska. Odkryli trzy główne podgatunki M. sativa: subspecies caerulea, subspecies falcate i subspecies xvaria. Wyniki projektu ALFALFAEVOLUTION wskazują, że gatunek M. sativa jest mniej zróżnicowany niż wcześniej podejrzewano oraz że pochodzi z centralnej Azji. Badacze wykazali, że M. sativa jest gatunkiem występującym naturalnie wraz z gatunkami pokrewnymi, z czego najbliższym krewniakiem jest M. hybrida. W ramach projektu ALFALFAEVOLUTION nakreślono drzewo genetyczne M. sativa i jej gatunków pokrewnych, występuje jednak między nimi szeroko zakrojona hybrydyzacja. Naukowcy zaplanowali dalsze analizy, aby wykryć poszczególne zdarzenia w procesie hybrydyzacji, które miały miejsce w tej grupie. Wyniki projektu przełożą się na skuteczne strategie hodowli odmian lucerny siewnej w przyszłości. Hodowcy lucerny siewnej będą mogli wykorzystać te informacje do zwiększenia żywotności odmian lub opracowania programów hodowli uwzględniających zmiany klimatu.
Słowa kluczowe
Lucerna siewna, Medicago sativa, genomika populacyjna, ALFALFAEVOLUTION, hybrydyzacja
