Research press release


Nature Genetics

Local climates shaped black cottonwood tree genes

ブラックコットンウッド(Populus trichocarpa)はヤナギ科に属するポプラの一種であり、ヤナギ科の植物として最も大きい。アラスカからメキシコ北部の地域にまで自生し、それぞれの個体群が局所の環境に適応してきた。材木および燃料用に広く用いられているだけでなく、局所生態系にとっても貴重な存在である。今回の研究で、局所気候に適応して進化した遺伝子が見つかった。この知見は、全地球的な気候変動に直面している現存植物種の自然個体群の保全活動に役立つと考えられる。

S DiFazio、G Tuskanたちの研究チームは、ブラックコットンウッドの長期にわたる進化が環境によりどのように形作られてきたのかを解明するために、カナダのブリティッシュコロンビア州と米国のワシントン、オレゴン、カリフォルニア各州で採取された544本のブラックコットンウッドのゲノムを調べた。その結果、個体群間で差異があり、その局所環境に応じて比較的最近に変化した可能性の高い397のゲノム領域を同定した。これらのゲノム領域には、気候によって制御される形質(例えば、樹木の高さ、温度に対する耐性、1年のうち極めて重要な生育期など)にとって重要な遺伝子が含まれる傾向が見られた。

The genes associated with climate-driven evolution of the black cottonwood tree are reported in a paper published online this week in Nature Genetics. The results may help conservation efforts for natural populations of plant species in the face of global climate change.

The black cottonwood tree, Populus trichocarpa, is natively found in an area spanning Alaska to Northern Mexico, with individual populations having adapted to their particular environment. It is the largest member of the willow family and is commonly used for timber and fuel, as well as playing an important role in local ecosystems.

Stephen DiFazio, Gerald Tuskan and colleagues studied the genomes of 544 black cottonwoods from British Columbia, Washington, Oregon and California to understand how the environment had shaped the trees’ evolution over time. The authors identified 397 regions of the genome that differed between populations and had likely changed relatively recently in response to the trees’ local environment. These regions were more likely to contain genes important for climate-controlled traits, such as tree height, tolerance to temperature stress and the timing of critical growth periods throughout the year.

doi: 10.1038/ng.3075


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