ИСТИНА

Результаты, полученные в ходе выполнения проекта, позволят внести существенный вклад в знания о генетическом контроле развития соцветий и цветков, в том числе определить генетические основы их разнообразия. Планируемые исследования позволят уточнить существующие схемы генетического контроля развития соцветия и цветка, определить основные направления эволюции участков генетических сетей, контролирующих их развитие. Полученные результаты будут важны для развития современной филогенетической системы покрытосеменных растений. Некоторые из направлений эволюционных преобразований, которые будут рассмотрены в ходе выполнения проекта (например, резкое увеличение объема флоральной меристемы и полимеризация в гинецее, изменение структуры соцветия), близки к морфологическим перестройкам, которых добиваются при селекционной работе с культурными растениями. Большинство выбранных модельных групп включает сельскохозяйственные культуры, селекционной работе с которыми сейчас уделают большое внимание во многих странах: например: из семейства крестоцветных (капуста, горчица и мн. др.), из семейства бобовых (зернобобовые и кормовые культуры), из семейства аралиевые (лекарственное растение – женшень, декоративные растения из рода шеффлера), а часть объектов, таких как Fagopyrum esculentum (гречиха посевная) сами по себе являются важнейшими сельскохозяйственными культурами России. Кормовая культура Lotus corniculatus очень близка к модельному объекту генетических исследований бобовых – L. japonicus. Полученные в ходе выполнения проекта результаты будут важны для выявления генетических ресурсов диких родственников культивируемых форм и формирования стратегии селекционной работы, с использованием как классических, так и современных методов, в том числе позволят осуществлять планирование по получению трансгенных сортов с учетом специфики генетического контроля развития. Проведение в ходе работы тестирования молекулярных методов, направленных на сравнение анализа изменений в структуре и функционировании генетических сетей у разных видов, в том числе тех изменений, которые лежат в основе морфологической эволюции, позволить дать рекомендации по использованию этого метода не только для фундаментальных исследований, но и проведения мониторинга в ходе селекции.

Выполнение проекта «Синтез сравнительно-морфологических и молекулярно-генетических данных как источников изучения путей и механизмов эволюционных преобразований в модельных группах покрытосеменных растений» позволило получить большой объем фактического материала и сделать теоретические обобщения по рассматриваемым вопросам, предложить области применения полученных результатов. Результаты выполнения проекта опубликованы в виде научных статей в рецензируемых отечественных и международных журналах, в том числе – в рейтинговых журналах с высокими для области знаний Plant Sciences индексами цитирования, таких как Molecular Phylogenetics and Evolution, American Journal of Botany, Annals of Botany. Только в 2012 году в рамках выполнения Госконтракта опубликовано 10 научных статей. В ходе выполнения проекта на модельных группах покрытосеменных растений проанализирован вопрос о соотношении молекулярных и морфологических данных как источников познания филогении. Показано отсутствие непреодолимых расхождений между этими двумя массивами данных. Установлено, что отдельные противоречия встречаются не только между молекулярными и морфологическими данными, но и между разными группами морфологических данных и, в других ситуациях, между разными массивами молекулярных данных. Рассмотрены эволюционные механизмы, которые могут определять такой характер филогенетического сигнала. Так, на примере рода Anthyllis из семейства бобовые детально рассмотрен так называемый эффект длинных ветвей, который приводит к неверному расположению клады, расположенной на длинной (т.е. характеризующейся большим числом эволюционных изменений) ветви в пределах рассматриваемого филогенетического древа. Показано, что для распознания такого рода эффектов важно анализировать репрезентативную выборку таксонов, привлекать к параллельному анализу разные группы молекулярных маркеров и морфологических данных, а также использовать разные алгоритмы филогенетического анализа. Выполнение проекта позволило получить большой объем новых фактических данных по тонкой структуре и морфогенезу репродуктивных органов в ряде модельных групп покрытосеменных растений. Эти данные использованы как для уточнения представлений о гомологии ряда структур, так и для анализа сценариев их морфологических преобразований. При обработке морфологических данных широко использованы молекулярно-филогенетические данные и наработки из области молекулярной генетики развития. В рамках выполнения проекта с использованием комплекса современных методик получены новые данные о генетическом контроле морфогенеза репродуктивных структур у модельного объекта Arabidopsis thaliana и немодельного объекта Fagopyrum esculentum.