Российские биологи вместе с коллегами из России, Монголии, Китая, Кореи и Казахстана исследовании более 300 малоизученных и редких видов растений Алтая. Они создали базы данных ДНК, которые помогут защитить растения от незаконного вывоза за границу, а также при исследованиях по всему миру. Участие в работе принял ведущий агроном Южно-Сибирского ботанического сада АлтГУ, кандидат биологических наук Алексей Кечайкин.
В работе ученые использовали метод ДНК-штрихкодирования. Он позволяет определить принадлежность самых разных организмов — бактерий, растений, животных — к тому или иному биологическому виду. Его суть заключается в том, что изначально собирают библиотеку с «расшифровками» определенных участков ДНК, присутствующих в клетках всех представителей изучаемой группы и обладающих небольшой изменчивостью внутри нее. У организмов одного вида последовательности ДНК будут практически одинаковы, а у разных, даже близкородственных видов, в этих фрагментах будут отличия. В исследованиях после секвенирования (получения последовательности аминокислотных оснований ДНК) образца результат сравнивают с последовательностью ДНК в базе и так уточняют таксономическую принадлежность.
Ученые работали семь лет, они исследовали более 3 тысяч образцов 300 малоизученных и редких видов растений Алтая, многие из которых относятся к эндемикам, то есть встречаются только на ограниченной территории Алтая. Авторы анализировали коллекции российских и зарубежных гербарных фондов – рассказал Алексей Кечайкин:
«Мой вклад заключался в анализе информации относительно эндемичных таксонов, хранящихся в фондовых коллекциях Гербария АлтГУ (ALTB), а также отборе растительных проб для ДНК исследований. Научный депозитарий университета «Virtual Herbarium ALTB», где в свободном доступе выставлена часть фонда в цифровом формате, позволил собрать данные о баркодах гербарных образцов. В Гербарии АлтГУ и коллекции Южно-Сибирского ботанического сада в ходе многолетних полевых работ на территории Большого Алтая накоплен огромный гербарный материал, на основании которого удалось выбрать особого без труда интересующие нас виды для филогенетического анализа. Синтез знаний и методов, использованных в этом исследовании, приводится впервые при изучении флоры Алтайской горной страны и ее эндемичных таксонов, позволяя расширить представление об эволюционных процессах и формировании отдельных видов на этой трансграничной территории. Надеемся, что это работа окажется актуальной для многих ученых в области ботаники (и не только) как в России, так и за рубежом, занимающихся изучением эндемизма и биологического разнообразия, а также его сохранения. Я хотел бы выразить благодарность Андрею Сергеевичу Эрсту за предложение и возможность поучаствовать в этом исследовании».
ДНК-штрихкоды используются в природоохранной деятельности. По ним специалисты могут распознать виды редких растений, которые, например, запрещено вывозить из страны.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ), его результаты опубликованы в журнале Systematics and Biodiversity.