Pohjoiseen sopeutumista edistävä kasvigeeni tunnistettu

Oulun yliopisto, biologian laitos
Tiedote 27.2.2014

Pohjoiseen sopeutumista edistävä kasvigeeni tunnistettu

Kasvit ja eläimet asuttivat Pohjois-Euroopan viimeisen jääkauden jälkeen. Eliöiden siirtyminen Keski-Euroopasta pohjoiseen edellytti sopeutumista lyhyeen kesään ja pitkään talveen. Monet kasvit, kuten monivuotinen idänpitkäpalko (Arabidopsis lyrata spp. petraea), sopeutuivat pohjoisen lyhyeen kasvukauteen.

Molekyyli- ja kehitysbiologit ovat tunnistaneet monia geenejä, jotka vaikuttavat kukkimisen ja kasvun ajoittumiseen. Sitä, missä näistä geeneistä ovat sopeutumisen aiheuttavat pohjoisen ja etelän väliset erot, ei kuitenkaan tiedetä.

Oulun yliopiston biologian laitoksen ja Biocenterin tutkijat ovat nyt osoittaneet, että norjalaisen idänpitkäpalkopopulaation fytokromi A (PHYA) -geeniin on vaikuttanut voimakas luonnonvalinta viimeisen jääkauden jälkeen. PHYA mittaa päivänpituutta ja voi vaikuttaa kukinnan alkamiseen ja kasvun lopetukseen. Uudet tulokset osoittavat, että juuri tällä geenillä on todennäköisesti ollut merkittävä rooli monivuotisen idänpitkäpalon sopeutumisessa pohjoisen lyhyeen kasvukauteen.

Tutkimuksessa verrattiin keskieurooppalaisen (Saksa) ja pohjoiseurooppalaisen (Norja) idänpitkäpalkopopulaation PHYA-geeniä. Populaatiogenetiikan menetelmin idänpitkäpalon perimästä etsittiin merkkejä viime vuosituhansien aikana vaikuttaneesta luonnonvalinnasta.

Luonnonvalinta jättää tunnistettavan "jalanjäljen" hyödyllisen mutaation ympärille, ja sen perusteella tutkimuksessa tarkasteltiin myös PHYA:aa ympäröivää kromosomialuetta. Norjalaisesta populaatiosta löydettiin uusi PHYA:n muoto. Geenin muuntelusta tehdyt havainnot viittasivat siihen, että suuntaava valinta sai aikaan uuden PHYA-muodon yleistymisen viimeisen jääkauden jälkeen lajin levittäytyessä pohjoiseen.

Tutkimus tehtiin Oulun yliopiston biologian laitoksen kasvigenetiikan ryhmässä ja se on osa Tuomas Toivaisen kasvien sopeutumisen genetiikkaa käsittelevää väitöskirjatyötä. Tutkimus julkaistiin 19.2.2014 arvostetussa Molecular Ecology -lehdessä.

Lisätietoja:

yliopisto-opettaja Tuomas Toivainen, Oulun yliopisto, biologian laitos, puh. 0294 481 517, sähköposti: [email protected]

Artikkeli verkossa: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.12682/abstract