Ученые научно-исследовательской лаборатории «Гербарий» ТГУ в соавторстве с коллегами из Китая опубликовали результаты изучения растений рода василисник (Thalictrum). Статья «Организация, использование филогенетических маркеров и эволюция генов в пластоме Thalictrum (Ranunculaceae)» вышла в журнале «Frontiers in Plant Science» (импакт-фактор – 5.735). В работе приведены и проаназированы полные пластидные геномы (пластомы) двух видов василисников – малого (T. minus var. hypoleucum) и простого (T. simplex).
– Секвенирование следующего поколения (next-generation sequencing) привело к созданию огромного количества данных о геномах растений, протеомах, транскриптомах и многом другом. Вычислительные инструменты для извлечения смысла из этих огромных наборов данных, предлагает быстро развивающаяся область ботаники – биоинформатика растений. Мы использовали технологии биоинформатики для изучения рода василисник, – рассказывает Андрей Эрст, старший научный сотрудник «Гербария», соавтор статьи.
Для справки: Род василисник (Thalictrum) – один из крупных родов семейства лютиковые, включающий более 200 видов. Растения богаты алкалоидными производными бензилизохинолина; большинство из них имеют значительную биологическую активность. Василисники используются в народной медицине для лечения разнообразных заболеваний и имеют длительную историю применения в китайской для лечения энтерита и дизентерии. Препараты на основе василисников обладают антибактериальным, противоопухолевым, общеукрепляющим, мочегонным, слабительным и ранозаживляющим действием. Некоторые виды использовались в качестве гипотензивного средства. Также василистники накапливают литий, играющий важную роль в регулировании нервной системы. Кроме того, из-за пышной листвы, удлиненных ветвей и привлекательных цветов, виды василисника ранее в основном применялись в качестве многолетних садовых растений, что указывает на коммерческую перспективность этих растений для выращивания в культуре и селекции.
– Это филогенетически и экономически важный род семейства, но он также считается одним из самых сложных среди растений в плане разрешения таксономических и филогенетических отношений таксонов внутри этого рода. Нам удалось выявить консервативные черты пластома, общие для многих видов – типичная 4-частная структура, расположение локусов и строение генов. Также мы обнаружили восемь высоковариабельных некодирующих областей геномов. Их можно будет использовать для филогеографического и таксономического анализа разных видов, – считает Андрей Эрст.
Китайско-российская группа ученых проанализировали селективное давление и систематическую ошибку использования кодонов всех хлоропластных генов для 11 видов василисника. Выяснилось, что род Thalictrum является монофилетическим и, согласно пластомам, делится на две основные клады. Доступность опубликованных данных о пластомах этих растений позволит точно идентифицировать виды и отвечать на сложные вопросы в области таксономии, филогении и эволюционной биологии василисников.
Исследования проведены при поддержке Российского научного фонда (№ 19-74-10082).
