Plantegenomer afslører basis for tilpasning til vidt forskellige klimaer
Forskere verden over er i fuld gang med at studere, hvorledes man kan sikre sig, at vore planter kan modstå de klimaforandringer, som vi står over for. Planter står over for samme udfordring, når de skal kolonisere nye landområder, fordi klimaet kan ændre sig drastisk på tværs af breddegrader og landskaber. På trods af spørgsmålets relevans er der meget begrænset grundvidenskabelig indsigt i, hvordan planter tackler den udfordring og tilpasser sig de lokale klimaforhold. Dette har en gruppe forskere fra Danmark, Japan, Østrig og Tyskland nu undersøgt.
Forskerne har studeret planten japansk kællingetand (Lotus japonicus), der med relativt begrænsede genomiske ændringer har formået at tilpasse sig alt fra subtropiske til kølige, tempererede klimaer i Japan. Ved hjælp af en kombination af markforsøg og genom-sekventering kunne forskerne kortlægge plantens koloniseringshistorie og identificere områder i genomet, hvor plantepopulationer tilpasset henholdsvis varme og kolde klimaer var ekstremt genetisk forskellige. De kunne samtidig vise, at nogle af disse genomiske områder var stærkt forbundet med planternes evne til at overvintre og blomstre ved forskellige temperaturer.
Dette er det første eksempel på, at man har fundet steder i genomet, der naturligt har ændret sig så plantearten kan tilpasse sig nye klimaforhold.
Mikkel Heide Schierup udtaler: ”Et af evolutionsforskningens store spørgsmål er, hvordan naturlig selektion kan lede til genetisk tilpasning til nye miljøer, og i kællingetand har vi direkte kunnet observere et eksempel på dette”.
Og Stig Uggerhøj Andersen tilføjer: ”Ja, og det er fascinerende, at vi har identificeret specifikke træk, f.eks. vinterfasthed, der har været under selektion, mens planterne har tilpasset sig forskellige klimaer. Samtidig har vi kunnet observere selektionens aftryk i genomet, hvor den har virket meget stærkt på relativt få områder. Netop denne sammenkædning mellem selektionsaftryk og specifikke træk er vigtig for at forstå tilpasningsprocessen.”
”Kællingetands hurtige tilpasning til vidt forskellige klimaer tyder på, at genetisk variation for tilpasningerne allerede var tilstede, hvilket er positivt nyt for andre plantearter på en planet med hastige klimaforandringer,” fortæller Mikkel Heide Schierup.
”I dette tilfælde har de forskellige klimaer resulteret i forskellige populationer af planter, der er tilpasset hver deres lokale miljø. De populationer ser ud til at være bevaret, fordi bestemte genotyper er en fordel i varme, men en ulempe i kolde klimaer og vice versa,” slutter Stig Uggerhøj Andersen.
Link til den videnskabelige artikel i Nature Communications.
Nøgleord
Kontakter
Lektor Stig Uggerhøj Andersen
Institut for Molekylærbiologi og Genetik
Aarhus Universitet
sua@mbg.au.dk – 8715 4937
Professor Mikkel Heide Schierup
Center for Bioinformatik (BiRC)
Aarhus Universitet
mheide@birc.au.dk – 2778 2889
Billeder
Links
Information om Aarhus Universitet Natural Sciences
Følg pressemeddelelser fra Aarhus Universitet Natural Sciences
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Aarhus Universitet Natural Sciences
Ny indsigt i kolesterols dynamik kaster lys over neurodegenerativ sygdom8.4.2024 09:43:27 CEST | Pressemeddelelse
Forståelsen af kolesterolbalancen i celler åbner op for nye perspektiver på den neuro-degenerative sygdom Niemann-Pick type C, der også kaldes "børne-demens". Disse resultater udgør et betydningsfuldt skridt i retning af at behandle denne sygdom.
Stjernen Epsilon Indi skælver ganske svagt - vi er et skridt nærmere på at forstå de stjerner, som ligner Solen27.3.2024 16:29:52 CET | Pressemeddelelse
En række Aarhus-forskere er dybt involverede den nye opdagelse.
De første mennesker kom til Europa for mindst 1,4 mio. år siden – fra øst6.3.2024 17:00:00 CET | Pressemeddelelse
Dateringer af jordlag med primitive stenredskaber i det vestlige Ukraine viser, at menneskeslægten – sandsynligvis i form af arten Homo erectus – var til stede i Europa allerede for 1,4 millioner år siden. De er 2-300.000 år ældre end de hidtil ældste fund i Spanien og Frankrig, og kaster nyt lys over menneskets kolonisering af det europæiske kontinent.
Ny opdagelse viser, hvordan celler forsvarer sig i stressede situationer27.2.2024 11:23:23 CET | Pressemeddelelse
En ny undersøgelse foretaget af et internationalt forskerhold afslører, hvordan vores celler forsvarer sig i stressede situationer. Forskningen viser, at en lille ændring i det genetiske materiale, kaldet ac4C, fungerer som en afgørende forsvarer, der hjælper celler med at skabe beskyttende tilflugtssteder kendt som stressgranuler. Disse stressgranuler sikrer vigtige genetiske instruktioner, når cellen står over for udfordringer. De nye resultater kan hjælpe med til at vise nye metoder til at behandle sygdomme.
Fremmede planteædere er lige så gode for lokale planter som hjemmehørende arter19.2.2024 11:16:59 CET | Pressemeddelelse
Nyt stort studie viser, at ideen om, at hjemmehørende dyr er bedre for det lokale økosystem end introducerede arter, er forkert. I stedet er det dyrenes måde at søge føde på, der har betydning.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum