Современные молекулярные методы и, в частности, секвенирование следующего поколения предоставляют мощный набор инструментов, чтобы начать поиск этих ответов. Области ДНК можно быстро получить и сравнить между видами, чтобы сделать вывод о взаимосвязях и различать таксоны с низким уровнем морфологических различий. Однако получение достаточной выборки становится невозможным при работе с богатыми видами групп. Выходить в поле и собирать свежий растительный материал для сотен видов часто невозможно.
Введите образцы гербария.
Доктор.
Джеймс Бек из Университета штата Уичито и доктор. Джон Семпл из Университета Ватерлоо участвовал в новом исследовании, подчеркивающем роль отбора гербарных проб в сочетании с передовыми технологиями секвенирования следующего поколения для лучшего понимания разнообразия растений.
"Что, если бы мы могли обойти традиционные проблемы отбора проб и действительно ускорить темпы обнаружения и документирования биоразнообразия растений и восстановления дерева жизни растений??"спрашивает доктор. Джеймс Бек, исследователь из штата Уичито и Ботанического исследовательского института Техаса и ведущий автор исследования, недавно опубликованного в июньском выпуске журнала Applications in Plant Sciences.
Ботаники веками собирают, идентифицируют и хранят образцы растений в гербариях. Эти коллекции теперь могут радикально изменить способ сбора данных учеными.
Когда группы растений демонстрируют очень небольшие генетические различия, необходим большой набор геномных данных для большого количества образцов, чтобы понять эволюционные процессы в этих группах и точно оценить разнообразие видов. Чтобы по-настоящему разобраться в важном и волнующем вопросе биологии, часто необходимы не только «большие данные», но и «большая выборка»."В связи с недавним быстрым прогрессом в технологиях секвенирования следующего поколения, большие наборы геномных данных становятся все более доступными. Узкое место во многих исследованиях теперь переместилось к количеству видов и особей каждого вида, которые могут быть включены в исследование.
«Все исследования ограничены по времени и финансированию.
Отбор образцов из гербарных коллекций — один из способов избежать компромисса между осуществимыми и интересными проектами », — объясняет Бек. "Мы действительно прыгаем вверх и вниз и размахиваем руками здесь — пытаясь убедить ботаническое сообщество, что большие наборы гербарных ДНК могут быть ключом к целому ряду новых, амбициозных исследований разнообразия растений."
Бек и Семпл проверили это утверждение на золотарнике (род Solidago), заведомо сложной группе растений семейства подсолнечных. ДНК была извлечена из почти 100 гербарных образцов, собранных в период с 1970 по 2010 год. Затем они использовали подход генотипирования следующего поколения для выявления групп генетически похожих людей и сравнили эти группы с группами, определенными традиционными методами.
Этот подход «выборки следующего поколения» сочетания геномики с крупномасштабным сбором гербарных образцов показал значительные перспективы, поскольку было получено достаточно данных для 98% образцов, данные, которые идентифицировали генетические группы, которые часто соответствовали морфологически определенным видам.
Бек настаивает на том, что это ни в коем случае не призыв ослабить внимание к полевой работе, хотя. Напротив, расширение гербарных коллекций важно как никогда. Бек и Семпл курируют коллекции в своих учреждениях.
Как объясняет Бек: «Мы понимаем монументальные усилия бесчисленных ботаников, которые привели к созданию существующих коллекций. Использование их образцов для лучшего понимания биоразнообразия и эволюции растений — явный способ отдать дань уважения и укрепить это наследие."