Развитие маркеров и исследования лиственницы европейской не очень многочисленны и, как следствие, знания об этом виде остались ограниченными. Необходимы мощные маркеры, чтобы открыть новые перспективы для ряда практических применений в исследованиях в области лесоводства и управления лесным хозяйством. Они должны обеспечивать точный мониторинг материала, производимого в семенных садах, а также идентификацию местных и интродуцированных материалов по всему ареалу. Это должно направлять лесопосадки и помогать сосредоточить усилия по сохранению видов с особенно интенсивной историей транслокации происхождения.
Транслокационная генетика европейской лиственницы
Транслокации определяются как антропогенные перемещения живых организмов из одного места в другое. Они все больше влияют на целостность местных популяций растений и животных в результате гибридизации и генетического заболачивания, что вызывает растущую озабоченность с точки зрения сохранения.
Несмотря на их важность, они недостаточно изучены. В частности, исследования по транслокации явно отстают от исследований по биологическим инвазиям, которые получили значительное внимание в течение последних 15 лет.
Некоторые случаи транслокации были классифицированы как "загадочные вторжения". Однако они представляют собой довольно ограниченную подгруппу случаев междугородних, часто межконтинентальных транслокаций, когда интродуцированный материал оказывается предпочтительным выборочно.
Переводы имеют более широкое значение, но прямые исследования остаются на удивление ограниченными, за исключением конкретного случая пополнения запасов рыбы или лесопосадок.
На сегодняшний день ни в одном из этих сравнительно немногих исследований не было проведено подробного изучения транслокаций по всему диапазону распределения. Кроме того, лишь немногие исследовали подробности истории введения как таковой.
Для установления исходного уровня будущих исследований по этой теме было бы полезно определить биологическую модель с подходящими характеристиками.
- Во-первых, по крайней мере, некоторые неинвазивные генотипы должны были сохраниться в большинстве популяций, что облегчило бы идентификацию интродуцированного или интрогрессивного материала.
- Во-вторых, вид должен иметь сильную наследственную генетическую структуру, способствующую дискриминации местных, интродуцированных и смешанных генотипов.
- Наконец, акцент на масштабах всего ареала должен помочь разработать систематическую стратегию выявления и поиска источников интродуцированного материала, что позволит лучше понять процесс его перемещения.
Деревья должны быть особенно хорошими моделями для исследований транслокаций, поскольку некоторые виды деревьев высаживались веками. Более того, многие из них характеризуются большими популяциями и длительным временем жизни поколения, что должно способствовать сохранению местных генотипов.
Транслокационные исследования на деревьях в основном опирались на унаследованные от матери маркеры органеллы, используя преимущества сильной генетической структуры, часто обнаруживаемой у этих видов с такими маркерами.
Однако объединение ядерных данных и данных об органеллах деревьев позволило бы исследовать дисбаланс цитонуклеарной системы, что может оказаться еще более полезным для выявления недавних интродуцирований.
Цитоядерный дисбаланс должен быть максимальным сразу же после введения, а затем быстро уменьшаться после случайного спаривания, так как он уменьшается вдвое в каждом поколении. Хорошим деревом-кандидатом для такого исследования является европейская лиственница (Larix листопадная мельница).
В основном он произрастает на больших высотах и характеризуется ограниченным ареалом распространения коренных народов, разделенным на две основные зоны: Альпийскую и Центральноевропейскую.
Это фрагментированное распределение, происхождение которого было исследовано с использованием ископаемого, должно было способствовать развитию сильной географической генетической структуры путем ограничения потока генов по различным частям ареала.
Самое главное, что этот вид широко выращивался в Европе и за ее пределами с XVI века, а кульминацией интенсивности плантаций стало 19-е столетие. В Канаде и США вид натурализован в разных местах.
В Европе популярность европейской лиственницы как вида плантации достигла такого уровня, что она получила название в лесной литературе: "Lärchenmanie" (по-немецки) или "Manie du mélèze" (по-французски; англ. = лиственничная мания).
Идентификация видов
В европейских лиственницах для идентификации видов было протестировано несколько маркеров.
- Во-первых, существует комбинация одного хлоропласта и одного митохондриального маркера, которые могут различать L. листопад и L. kaempferi и определять родительские виды их гибрида L. x eurolepis.
- Во-вторых, органелла секвенирования и ядерные маркеры могут различать четыре вида L. листвы, L. kaempferi, L. sibirica и L. laricina.
- Кроме того, в настоящее время в качестве альтернативы тестируется инфракрасная спектроскопия иголок и древесины.
Этот подход является более мощным, чем изозимы, и в целом результаты являются удовлетворительными. Однако есть и недостатки, заключающиеся в том, что анализ ДНК хлоропласта основан на наличии (L. kaempferi) или отсутствии (L. листопад) фрагментов ДНК, что в некоторых случаях приводит к неоднозначным результатам. Использование родительского контроля над чистыми видами частично решает эту проблему.
Единственный метод определения происхождения саженцев, заявленных в сертификационных документах, заключается в сравнении с эталонным образцом. Специальное назначение УРБ в регион происхождения будет иметь решающее значение для будущего лесоводства, препятствуя выбору неправильно адаптированных источников.
Маркеры и контрольный образец в масштабе всего диапазона, могут быть использованы для попыток в этом направлении. Определение количества материнских деревьев из партии семян молекулярными методами
Генетически улучшенные партии семян из клональных фруктовых садов можно было бы контролировать с помощью высоко-полиморфных маркеров с помощью анализа родства. Это позволило бы проследить этот материал до фруктовых садов, где он был произведен (или, возможно, исключить такое происхождение), и перечислить количество родительских клонов, участвующих в формировании каждой партии семян.
