Ученые из России выявили специфический ген, где мутации вызывают уникальные свойства карельской березы. Кроме того, исследователи разработали метод генетического анализа, который позволяет отличить этот вид дерева от обычной березы всего за три часа. В настоящее время для выявления отличительных черт селекционерам требуется не менее восьми лет, в то время как благодаря новой технологии можно это сделать быстрее. Эксперты считают, что данная технология открывает перспективы для искусственного разведения саженцев на плантациях, что ранее было затруднительно из-за сложной процедуры скрещивания. Дизайнеры и производители мебели проявляют большой интерес к этому красивому и качественному материалу. Информирует портал новостей Командир.
Карельская береза — коротко
Карельская береза – это не просто порода древесины, это настоящее чудо природы. Ее уникальные оттенки и узоры делают этот материал востребованным с XVIII века. Мебель из карельской березы украшала не только обычные дома, но и царские палаты, придавая им особую изысканность. Низкорослое извилистое дерево с буграми и вздутиями обладает особым шармом, который не подвластен другим породам березы. Тайна того, почему именно карельская береза обладает такими уникальными свойствами, долгое время оставалась нераскрытой для ученых.
Помимо красивого рисунка, карельская береза отличается еще высокой плотностью, что делает ее привлекательной для производителей мебели, считает основатель дизайн-бюро Виктория Киорсак.
«У древесины есть одна проблема, особенно при работе с массивом ценных пород. В неудовлетворительных условиях она может рассыхаться. А карельская береза славится стабильностью. Плюс у нее красивая текстура. Конечно, она подходит не для любых проектов. Можно делать какие-то дизайнерские решения со шпоном или если правильно укладывать красивый радиальный срез», — сказала Виктория Корсак.
По ее словам, если этот вид древесины станет более доступным и будет обладать хорошими техническими характеристиками, он обязательно будет востребован производителями мебели и дизайнерами.
Ученые раскрыли тайну появления карельской березы: что смогли узнать отечественные исследователи
Исследователи из Сколтеха совместно с учеными из Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета и Института леса Карельского научного центра РАН пришли к выводу, что уникальные свойства карельской березы обусловлены генетической мутацией. Эту загадку ученые пытались разгадать более столетия. Кроме того, исследователям удалось выявить различия в геномах карельской и обычной белоствольной березы, что дает возможность обнаруживать растение на ранних стадиях развития благодаря методу полимеразной цепной реакции (ПЦР). Сегодня определить карельскую березу можно по внешним признакам только спустя восемь или более лет ее жизни.
«Вероятно, это связано с мутацией в одном гене, расположенном на определенной хромосоме. Предполагаем, что из-за нарушения в этом генетическом локусе формируется особая структура ксилемы — главной водопроводящей ткани растения, что и приводит к уникальным чертам карельской березы», — пояснила профессор Центра агротехнологий Сколтеха, Елена Потокина.
Выявить карельскую березу можно либо по узорчатости на стволе, либо по особенностям ствола — этим вторым способом часто пользуются опытные лесники. Даже при скрещивании двух деревьев этого вида семена через десять лет только 60% деревьев окажутся карельской березой.
«Мы получили список фенотипов и образцы листьев карельской березы от коллег, всего около 200 деревьев. Мы извлекли ДНК из листьев и смогли предотвратить скрещивание двух популяций потомков. Одну из популяций вырастили до 16 лет, а другую — до 35 лет», — добавила Потокина.
Эксперты выполнены анализ ДНК образцов, выявили генетические мутации и проанализировали разнообразие генофонда. Результаты исследования свидетельствуют о том, что характерные признаки карельской березы обусловлены изменениями в геноме, а не воздействием внешней среды.
Ученые обнаружили молекулярный индикатор, который позволяет отличить карельскую березу от обыкновенной всего за три часа с помощью ПЦР-теста. На десятой хромосоме было выявлено большое количество вставок и выпадений, так называемых делеций, в участке, где находится потенциальный ген-кандидат.
Сравнение геномного участка у двух видов берез показало, что карельская береза имеет значительное количество делеций. Ученые предполагают, что это связано с активностью мобильных элементов ДНК, таких как транспозоны, которые перемещаются по геному и активируются различными факторами. Это различие легко выявить с помощью ПЦР: достаточно провести тест с использованием специальных праймеров, чтобы определить, является ли береза карельской или нет.
Это открытие дает возможность предсказать, проявится ли карельский фенотип у растения через десятилетия, что поможет определить его ценность для плантаций. Ученые надеются, что использование этой технологии позволит сохранить карельскую березу от вырубки и обеспечит ее сохранение как ценный вид с ограниченным распространением.
Карельскую березу сложно размножить, отметил доцент кафедры декоративного садоводства и газоноведения РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, Антон Чудецкий. Для сохранения характерных черт, таких как наплывы, вздутия и уникальная структура древесины, используется сложный метод прививки, который можно применять только в определенное время года. При выращивании из семян лишь 25% деревьев окажутся карельской березой, и определить это придется лишь спустя годы, когда проявятся внешние признаки.
В настоящее время практически не существует питомников, занимающихся выращиванием карельской березы в декоративных целях из-за сложности прививки. Однако, если бы была гарантия, что из побега вырастет именно это дерево, спрос на такие саженцы был бы высоким. Хотя для промышленного производства карельская береза считается труднообрабатываемой древесиной, в индивидуальных заказах она была бы востребована. При масштабном выращивании цена на нее снизилась бы, что особенно актуально в условиях импортозамещения для производства мебели, по словам Антона Чудецкого.
