Российские ученые совершили значительное открытие, обнаружив ген, мутации в котором придают уникальные свойства карельской березы.
Это открытие позволило исследователям выработать метод генетического анализа, который способен отличить этот вид дерева от обычной березы всего за три часа.
В настоящее время для выявления карельской березы селекционерам приходится ждать не менее восьми лет, пока растение не проявит характерные внешние признаки.
Это открытие может принести революцию в области селекции растений, ускорив процесс отбора ценных пород.
Эксперты отмечают, что до сих пор процесс селекции карельской березы был слишком сложным из-за особенностей методики скрещивания.
Однако специалисты из Сколково совместно с учеными из Санкт-Петербургского лесотехнического университета и Карельского научного центра РАН смогли найти новые подходы к изучению этого вопроса.
Исследователи пришли к выводу, что особенностью карельской березы является мутация в одном гене, расположенном на конкретной хромосоме.
Эта мутация приводит к нарушению нормального формирования ксилемы — важной водопроводящей ткани в растении, что вызывает узорчатость листьев и ствола дерева.
Профессор Елена Потокина из Центра агротехнологий в Сколково отмечает, что данное открытие представляет собой уникальную возможность для более глубокого понимания природы карельской березы.
Карельская береза является особо ценным деревом благодаря своей красоте, прочности и уникальным характеристикам древесины.
С XVIII века ее используют в производстве мебели, украшавшей как царские палаты, так и обычные дома.
Открытие гена, ответственного за уникальные свойства карельской березы, открывает новые перспективы для промышленности и исследований в области селекции растений.
Это открытие поможет ученым быстрее выявлять и выращивать ценные породы деревьев, что способствует развитию лесного и деревообрабатывающего секторов экономики.
Следует отметить, что российские ученые продолжают работу над изучением геномов карельской и обычной белоствольной берез, что позволит более точно определить различия между этими видами.
Новые методы анализа помогут расширить наши знания о генетике деревьев и способствуют сохранению и развитию уникальных пород в лесном хозяйстве.
Обнаружение гена, вызывающего уникальные свойства карельской березы, является важным шагом вперед для современной науки и промышленности, открывая новые горизонты для исследований и практического применения знаний в области селекции и лесопромышленности.
В отличие от обычной березы, карельская береза представляет собой низкорослое извилистое дерево с буграми и вздутиями на стволе.
Долгое время ученые не могли объяснить, почему некоторые растения обладают подобными свойствами, а другие нет.
Отличить карельскую березу можно двумя способами: по узорчатости на спиле и по особенностям ствола, что успешно делают опытные лесники.
Даже при скрещивании двух деревьев карельской березы всего лишь 60% потомства окажется карельскими.
Ученые взяли образцы фенотипов и ДНК листьев карельской березы для анализа.
Проведенные исследования показали, что особенности карельской березы обусловлены изменениями в генах, а не воздействием окружающей среды.
Они выявили молекулярный маркер, который позволяет определить карельскую березу при помощи ПЦР-теста всего за три часа.
На десятой хромосоме, в участке с потенциальным геном, было обнаружено множество вставок и выпадений, известных как делеции.
Сравнив участок генома карельской и обычной березы, коллеги выявили, что первая имеет многочисленные делеции.
Это может быть связано с активностью мобильных элементов ДНК, так называемых транспозонов, которые передвигаются по геному и активируются различными факторами.
У обычных берез этот участок длинный, в то время как у карельских он короткий из-за делеций.
Для точной диагностики карельской березы можно использовать простую ПЦР-технологию. Выделение ДНК и проведение теста с соответствующими праймерами позволяет определить с высокой точностью, является ли конкретное дерево карельской березой или нет. Это занимает всего лишь три часа, и результат будет получен. Согласно исследованию выпускника аспирантуры Сколтеха, в 92% случаев тест дает правильную диагностику. Это значительно упрощает процесс определения видового состава леса.
Лесная пыль и проблемы экстенсивной модели лесопользования также ставят под угрозу березовые насаждения. Открытия в области генетики позволяют предсказать фенотип деревьев уже на стадии проростка и принять решение о возможности использования их для плантаций. Это оказывает значительное влияние на создание промышленных насаждений берез, что является важным шагом для сохранения уникальных разновидностей лесов.
Эксперты выражают надежду на то, что использование прогрессивных методов позволит избежать вырубки ценных сортов берез. Доцент Антон Чудецкий отмечает, что карельскую березу часто разводят с использованием сложных методов, чтобы сохранить ее характерные признаки. Процесс получения данного вида деревьев требует больших усилий и времени, особенно при применении метода прививки.
Выращивание карельской березы из семян не гарантирует получение желаемого результата, поскольку в большинстве случаев вырастают обычные березы. Однако это понять можно лишь через долгие годы, когда дерево вырастет и проявятся характеристики. На данный момент нет питомников, специализирующихся на выращивании карельской березы в декоративных целях, что свидетельствует о ее редкости и ценности.
Процесс выращивания деревьев с использованием прививки может показаться сложным на первый взгляд. Однако, если бы люди заранее знали, что из определенного саженца вырастет именно нужное им дерево, они бы охотно покупали такие экземпляры.
Для промышленного производства определенные виды древесины могут быть слишком трудоемкими для обработки, однако для производства уникальной мебели такое дерево было бы весьма востребовано. Более того, если бы его начали выращивать в больших количествах, цена на него снизилась бы, что, несомненно, имело бы позитивный эффект в контексте импортозамещения для мебельной индустрии.
Именно об этом рассказал известный дизайнер и специалист в области инноваций Антон Чудецкий. В последнее время в России был замечен рост заготовок древесины из-за непогоды и ранних морозов, что привело к устранению лесных массивов. Этот факт негативно сказался на экосистемах страны.
Карельская береза, помимо своего изысканного внешнего вида, отличается также высокой плотностью, что делает ее особенно привлекательной для производителей мебели, считает основатель дизайн-бюро Виктория Киорсак. Она выделяет один важный момент: древесина, особенно при работе с массивом дорогих пород, может деформироваться в неконтролируемых условиях, в то время как карельская береза славится своей неизменной стабильностью.
Более того, у этого вида древесины красивая текстура, что делает ее привлекательной для дизайнеров и производителей мебели. Виктория Корсак отмечает, что если карельская береза станет доступнее и будет обладать хорошими техническими характеристиками, это привлечет внимание мебельных производителей и дизайнеров, что повлечет за собой увеличение спроса на этот материал.