Metsäntutkimuslaitos
Tiedote 30.01.2007

Yksilöiden välistä luontaista muuntelua aiheuttavat geenit löytyvät kandidaattigeenejä tutkimalla

Metsänjalostajat ovat jo kauan arvioineet geneettisen muuntelun määrää puissa ja havainneet sitä olevan runsaasti monessa sopeutumisen kannalta tärkeässä tai taloudellisesti kiinnostavassa ominaisuudessa. Muuntelun geneettisen perustan selvittämiseen voidaan nyt käyttää menetelmiä, jotka ovat jo käytössä esimerkiksi lääketieteellisen genetiikan puolella.

Kasvien molekyylibiologisissa tutkimuksissa on löydetty useiden tärkeiden ominaisuuksien taustalta biosynteesiketjuja, jotka ovat osoittautuneet myös eri lajien välillä samankaltaisiksi. Näiden tutkimuksien perusteella on valittu ns. kandidaattigeenejä, joissa esiintyvää geneettistä muuntelua verrataan assosiaatioanalyysin avulla yksilöiden ulkoasun muunteluun. Näin voidaan päätellä, mikä kohta tärkeässä geenissä aiheuttaa havaitun fenotyyppisen muuntelun.

Metsäntutkimuslaitoksen metsägenetiikan ryhmä ja Upsalan yliopiston kasviekologit onnistuivat selvittämään luontaisen sopeutumismuuntelun geneettisen perustan assosiaatioanalyysin avulla. Tutkimuksia, joissa on menestyksekkäästi yhdistetty geneettiset menetelmät ja ekologinen tieto luonnonpopulaatioista, on julkaistu vielä suhteellisen vähän.

Menetelmää testattiin käyttämällä kasvimolekyylibiologian mallilajin Arabidopsis thalianan lähisukulaista A. lyrataa. Tutkimuksessa osoitettiin, että kasvien karvaisuus on valinnan alainen ominaisuus, ja että ominaisuuden muuntelua sääteli A. thalianasta löydetty geeni GLABROUS1. Saman geenin eri mutaatiot selittivät muuntelua sekä lajin sisällä että lähilajien välillä. Tämä tukee viime aikoina esitettyä ajatusta, että muutamat tärkeät säätelygeenit voivat selittää suurelta osin ominaisuuksien muuntelua.

Tämänkaltaiset tulokset lisäävät kandidaattigeenilähestymistavan kiinnostavuutta myös metsägenetiikassa. Meneillä onkin jo tutkimuksia, joissa assosiaatioanalyysi ja kandidaattigeenien tutkiminen ovat lähtökohta metsäpuiden kasvuun ja menestymiseen vaikuttavien ominaisuuksien geneettisen perustan ymmärtämiselle.

EU-hanke Treesnipsissä yritetään löytää ilmastomuutoksen kannalta tärkeisiin ominaisuuksiin (kasvurytmi ja kuivuuden sieto) vaikuttavia geenejä (koordinaattori Outi Savolainen, OY), ja työtä laajennetaan muihin sopeutumiselle tärkeisiin ominaisuuksiin juuri alkavassa EU - Network of Excellence koalitiossa EVOLTREE (koordinaattori Antoine Kremer, INRA). Metla on aktiivisesti mukana kummassakin hankkeessa.

Julkaisu: Kivimäki, M, Kärkkäinen, K, Gaudeul, M, Løe, G, Ågren, J. 2007. Gene, phenotype and function: GLABROUS1 and resistance to herbivory in natural populations of Arabidopsislyrata. Molecular Ecology 16 (2), 453-462.

Lisätietoja:


Metsäntutkimuslaitoksen tiedotteet Internetissä: http://www.metla.fi/tiedotteet/    Metlan RSS-tiedotesyöte
Metla/Viestintä PL 18, 01301 VANTAA, puh. 010 211 2000, sähköposti: info @ metla.fi