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研究提供了树木如何进化以生存的线索

生长在温哥华岛Carmanah山谷中心的高耸百年的Sitka云杉树看起来平静而不变。实际上,每个人都挤满了具有进化潜力的椽子。

去年夏天,UBC的研究人员从20棵树上刮下树皮并采集针头,将样品送到实验室进行DNA测序。最近在Evolution Letters上发表的结果显示,单个老生长树在树木基部(树皮被采集的树冠)和树冠顶端之间的DNA序列中可能存在多达100,000个遗传差异。

每个差异代表体细胞突变,或在自然生长过程中而不是在繁殖过程中发生的突变。“这是我们在一些最高的树木中积累的巨大遗传变异的第一个证据。数十年来科学家已经知道体细胞突变,但很少关于它们发生的频率以及它们是否对遗传变异有显着贡献,”莎莉说。 Aitken,该研究的首席研究员和UBC的林业教授。“现在,由于基因组测序方面的进步,我们知道了一些答案。”

研究人员选择了Sitka云杉,因为它是太平洋西北地区最高的树木之一,并在Carmanah Walbran省立公园采集了特殊的树木。

“因为这些树长寿,长得那么高,它们能够随着时间的推移积累巨大的遗传变异,”文森特·汉隆解释说,他作为他在UBC林业系的科学硕士的一部分做了这项研究。

“平均而言,我们为研究采样的树木年龄在220到500岁之间,高76米。加利福尼亚州有一棵116米高的红木树,但这些Sitka云杉很大。”研究人员说,需要更多的时间和进一步的研究来确切地了解不同的体细胞突变将如何影响作为物种的树的进化。

“大多数突变可能都是无害的,有些可能会很糟糕,”Aitken解释道。“但是其他突变可能导致遗传多样性,如果它们传给后代,它们将随着时间的推移对进化和适应做出贡献。”

Aitken说,研究不同树种的体细胞突变率可以说明树木如何能够像其他生​​物一样快速进化,因为它们的寿命很长,但它们能够存活和繁殖。

“我们经常看到树木种群能够很好地适应当地的气候,并对不断变化的压力,如害虫和虫子产生有效的反应,”她补充说。“我们的研究提供了一种可能有助于实现这一目标的遗传机制的见解。”

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