Лаборатория лесной геномики

Лаборатория лесной геномики создана в Сибирском федеральном университете в апреле 2014 года в рамках выполнения проекта «Геномные исследования основных бореальных лесообразующих хвойных видов и их наиболее опасных патогенов в Российской Федерации», финансируемого мегагрантом Правительства РФ в рамках постановления № 220 от 9 апреля 2010 г. «О мерах по привлечению ведущих ученых в российские образовательные учреждения высшего профессионального образования». Основная цель проекта - создание новой, конкурентоспособной, современной, динамичной и хорошо оснащённой Лаборатории лесной геномики, интегрированной как в научную, так и в образовательную инфраструктуру Сибирского федерального университета, способной проводить современные научные исследования, в том числе, заявленного в рамках проекта полногеномного секвенирования, сравнительного анализа и аннотирования геномов основных лесообразующих пород Российской Федерации – лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.), сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica, Du Tour.) и их наиболее опасных патогенов, в первую очередь, грибов, входящих в комплексы Armillaria mellea s.l. и Heterobasidion annosum s.l., которые вызывают катастрофическое усыхание российских бореальных лесов, усугубляемое установленным снижением количества осадков и одновременным ростом температуры приземного слоя воздуха в физиологически важные для древесных растений периоды, участившимися в последние два десятилетия и, вероятно, связанные с глобальным изменением климата. Кроме того, данный проект позволит получить важную информацию и разработать высокоинформативные молекулярно-генетические маркёры, которые могут быть эффективно использованы для определения происхождения древесины, изучения и мониторинга генетической изменчивости хвойных лесов, их адаптации к изменению климата и для создания селекционных и природоохранных программ. Эти же задачи были заявлены как наиболее приоритетные для лесного хозяйства в Комплексной программе развития биотехнологий в Российской Федерации на период до 2020 года, утверждённой Правительством Российской Федерации 24 апреля 2012 г. Основные задачи: Создание Лаборатории лесной геномики, интегрированной как в научную, так и в образовательную инфраструктуру Сибирского федерального университета, способной проводить современные научные исследования в области лесной генетики, геномики, биотехнологии и биоинформатики. Полногеномное секвенирование лиственницы, сосны и кедра в сотрудничестве с геномными и биоинформатическими центрами США и России, а также учреждениями Российской академии наук (РАН) для обнаружения генов, связанных с качеством древесины, скоростью роста, адаптацией к вредителям, болезням и неблагоприятным воздействиям среды (путём сравнительного анализа полученных нуклеотидных последовательностей с нуклеотидной последовательностью уже изученных генов в других организмах) и для разработки молекулярно-генетических маркёров с целью решения задач: а) мониторинга генетической изменчивости в популяциях хвойных с помощью высоко-изменчивых маркёров; б) идентификации происхождения древесины (с помощью популяционно-специфичных маркёров); в) геномной селекции на высокое качество древесины, скорость роста, прирост биомассы, устойчивость к вредителям, болезням и другие важные селекционные признаки. Полногеномное секвенирование высоко- и слабопатогенных грибов (в первую очередь Heterobasidion annosum s. l., Armillaria mellea s. l., Phellinus sulphurascens Pilat.) в сотрудничестве с Институтом леса СО РАН для решения задач: а) обнаружения генов, вызывающих различия в патогенности с помощью сравнительного геномного анализа высоко- и низкопатогенных штаммов; б) разработки молекулярно-генетических маркёров, позволяющих различать высоко- и слабопатогенные таксоны грибов и осуществлять, таким образом, генетический мониторинг патогенности в популяциях; в) исследование популяционно-генетической структуры данных фитопатогенных грибов и их взаимодействия между собой и с хозяином; г) выделение гиповирулентных штаммов патогенных грибов для повышения конкурентоспособности в экологической нише (конкурирующий биологический контроль).