Исследователи раскрыли тайну появления карельской березы

Российские ученые обнаружили уникальный ген, в мутациях которого заключается секрет уникальных свойств карельской березы. Кроме того, исследователи разработали метод генетического анализа, который позволяет отличить этот вид дерева от обычной березы всего за три часа.

Это значительно сокращает время, которое ранее требовалось селекционерам для выявления отличительных черт — не менее восьми лет. Новая 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 сайт 1rr

Уникальная карельская береза — что известно

Карельская береза не просто порода древесины, это истинное произведение природы, восхищающее своими уникальными оттенками и узорами с XVIII века. Мебель из этого дерева украшала не только дома обычных людей, но и царские палаты, придавая им изысканное очарование. Ее низкорослое извилистое ствол и характерные бугры и вздутия придают этому дереву особый шарм, неповторимый для других пород березы. Долгое время тайна уникальных свойств карельской березы оставалась загадкой для ученых.

Кроме прекрасного рисунка, карельская береза отличается высокой плотностью, что делает ее весьма привлекательной для производителей мебели, утверждает 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 своей стабильностью. Плюс красивая текстура. Конечно, она не подходит для всех проектов. Можно реализовать различные дизайнерские решения со шпоном или сделать прекрасный радиальный срез», — отметила Виктория Корсак.

По ее мнению, если этот вид древесины станет более доступным и обладает хорошими техническими характеристиками, он обязательно будет востребован производителями мебели и дизайнерами.

Ученые раскрыли тайну появления карельской березы

Исследователи из Сколтеха в сотрудничестве 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. Эта загадка занимала умы ученых более столетия. Более того, исследователям удалось выявить различия в геномах карельской и обычной белоствольной березы, что позволяет обнаруживать это растение на ранних стадиях развития с помощью метода полимеразной цепной реакции (ПЦР). Сегодня карельскую березу можно определить либо по узорчатости на стволе, либо по особенностям ствола, второй метод часто используют опытные лесники. Даже при скрещивании двух деревьев этого вида через десять лет только 60% деревьев окажутся карельской березой.

Профессор Центра агротехнологий Сколтеха, Елена Потокина, пояснила, что это вероятно связано с мутацией в одном гене, находящемся на определенной хромосоме. Предполагается, что из-за нарушения в этом генетическом локусе формируется особая структура ксилемы — главной водопроводящей ткани растения, что и приводит к уникальным чертам карельской березы.

В процессе исследования ученые обнаружили молекулярный индикатор, который позволяет отличить карельскую березу от обыкновенной всего за три часа с помощью ПЦР-теста. Большое количество вставок и выпадений, известных как делеции, было выявлено на десятой хромосоме в участке, где находится потенциальный ген-кандидат.

Анализ геномного участка у двух различных видов берез выявил, что карельская береза содержит 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 важное открытие позволяет предсказать, проявится ли карельский фенотип у растения через десятилетия, что поможет определить его ценность для плантаций. Ученые надеются, что использование этой технологии поможет сохранить карельскую березу от вырубки и обеспечит ее сохранение как ценный вид с ограниченным распространением.

Доцент кафедры декоративного садоводства и газоноведения РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, Антон Чудецкий, подчеркнул сложность размножения карельской березы. Для сохранения характерных черт, таких как наплывы, вздутия и уникальная структура древесины, требуется применение сложного метода прививки, который можно осуществлять только в определенное время года. При выращивании из семян лишь 25% деревьев окажутся карельской березой, и определить это можно будет лишь спустя годы, когда проявятся внешние признаки.

В настоящее время практически отсутствуют питомники, специализирующиеся на выращивании 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. В индивидуальных заказах карельская береза была бы востребована, хотя для промышленного производства считается труднообрабатываемой. При масштабном выращивании цена на нее снизилась бы, что особенно актуально в условиях импортозамещения для производства мебели.