Tutkijat lukivat saniaisten mitokondrion geenit ja pystyivät piirtämään aiempaa tarkemman kuvan saniaisten ja kortteiden evoluutiosta. Uusi tieto voi auttaa ymmärtämään paremmin koko kasvikunnan evoluutiota.
Saniaiset ovat vanha ja monimuotoinen kasviryhmä, mutta niiden evoluutiohistoria ja genetiikka tunnetaan vain osittain. Turun yliopiston tutkijat tarkensivat käsitystä saniaisten evoluutiosta käyttämällä apuna aiemmin vähän tutkittua mitokondrion genomia. Löytö vahvisti tutkijoille, että kortteet ovat saniaisia.
Saniaisilla, kuten muillakin kasveilla, geneettistä informaatiota on kasvisolun eri osissa. Suurin osa geeneistä on tumassa, joka ohjaa solun toimintaa, mutta sen lisäksi geneettistä informaatiota löytyy myös viherhiukkasen ja mitokondrion genomeista. Kasvisolussa viherhiukkaset vastaavat kasvin yhteyttämisestä ja mitokondrio huolehtii solun energiatuotannosta.
– Aiempi ymmärryksemme saniaisten evoluutiosta on perustunut pääosin viherhiukkasgenomin tutkimukseen, koska se on pienempi ja rakenteeltaan yksinkertaisempi kuin kaksi muuta genomia. Viherhiukkasen genomi ei kuitenkaan ole yksinään ollut riittävä saniaisten sukulaisuussuhteiden täydelliseksi selvittämiseksi, sanoo Koneen Säätiön rahoittamaa tutkimusta johtanut Glenda Cárdenas.
Tutkijat arvelivat löytävänsä tarkempia vastauksia vähemmän tutkitusta mitokondrion genomista. Kasvien mitokondrion genomi on monimutkainen, eikä sen rakennetta ole saniaisilla juuri tähän asti tutkittu. Turun yliopiston kasvimuseolla työskentelevät Cárdenas ja yliopistotutkija Samuli Lehtonen onnistuivat voittamaan mitokondriogenomin monimutkaisen rakenteen ja laativat ensimmäisen siihen perustuvan saniaisten fylogenian, eli evolutiivisen sukupuun.
Uusi sukupuu tarkentaa aikaisempaa kuvaa saniaislajien sukulaisuudesta ja kehitysvaiheiden ajankohdista.
– Fylogeneettinen päättely on tärkein työkalu lajien evoluutiohistorian tutkimiseen, Lehtonen selittää. Sukupuusta on mahdollista nähdä paitsi lajien väliset sukulaisuussuhteet, myös se, milloin tutkitut saniaisten sukulinjat ovat todennäköisesti syntyneet. Pitkään oli epäselvää esimerkiksi se, miten kortteet ovat sukua muille kasveille, kunnes viherhiukkasen geeneihin perustuvat sukupuut paljastivat kortteiden olevan saniaisia. Nyt myös mitokondriogenomi vahvisti tämän pitkään kiistellyn asian.
– Tutkimuksemme tarjoaa lähtökohdan jatkaa kasvikunnan kehityshistorian syvempää tutkimista. Yhdistämällä uusi tieto saniaisten mitokondriogenomista siihen, mitä tiedämme muista kasveista, auttaa ymmärtämään paremmin koko kasvikunnan evoluutiota, Cárdenas toteaa.
Kuva: Glenda Cárdenas.
