Ученые-генетики выявили ряд особенностей в ДНК трех инвазивных растений из семейства тыквенных, которые могут объяснять их способность быстро распространяться и вытеснять другие виды. Исследование коснулось тыквика угловатого (Sicyos angulatus), эхиноцистиса лопастного (Echinocystis lobata) и мелотрии свисающей (Melothria pendula).
Анализ показал, что у этих видов за последние два миллиона лет активизировались мобильные генетические элементы – ретротранспозоны, что повлияло на размеры их геномов. Кроме того, в ходе эволюции у предков тыквика и эхиноцистиса произошло полное удвоение генома. Исследователи также зафиксировали, что у каждого вида увеличилось число генов, отвечающих за ключевые для выживания функции. Так, у тыквика угловатого стало больше генов, которые регулируют реакцию на стресс, у эхиноцистиса – генов углеводного обмена, а у мелотрии – генов, контролирующих синтез вторичных метаболитов.
Чтобы получить эти данные, ученые с высокой точностью расшифровали геномы трех растений. Они использовали комбинацию современных методов секвенирования, что позволило составить подробные генетические карты хромосомного уровня. Всего в ходе сравнительного анализа были изучены геномы 26 видов из семейства тыквенных.
Авторы работы подчеркивают, что выявленные закономерности – это лишь корреляция, а не доказанная причина инвазивности. Предполагается, что эти генетические особенности могут повышать конкурентоспособность растений, но гипотеза требует экспериментального подтверждения. Потребуются дальнейшие функциональные исследования, чтобы установить, действительно ли эти гены отвечают за агрессивное распространение видов.