Crecen hasta 12 a 15 pies de altura y están causando estragos en los humedales de América del Norte. Conocida como Phragmites australis, la caña común no nativa es una de las plantas más importantes y más estudiadas del mundo.
por Barri Bronston, Universidad de Tulane
También es uno de los más invasivos, dijo Keith Clay, profesor y presidente del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Tulane.
Al tratar de descubrir algunos de los misterios que rodean a la planta, Clay, junto con investigadores de LSU y el Servicio Geológico de EE. UU., han publicado el primer genoma de referencia para P. australis, lo que les permite determinar las bases genómicas que impulsan su éxito invasivo, en comparación con las plantas nativas . .
Su estudio se publicó en Molecular Ecology y se presentó en una edición reciente de The Scientist . El equipo de Clay incluye a Kurt P. Kowalski, ecologista investigador del Servicio Geológico de EE. UU., Maheshi Dassanayake, profesor asociado, y Dong-Ha Oh en la Facultad de Ciencias de LSU. El investigador asociado Quynh Quach y la exestudiante de la Universidad de Indiana Philippa Tanford también contribuyeron.
El estudio se encuentra entre casi 15,000 artículos científicos que se han publicado sobre Phragmites desde 2020, dijo Clay.
«Es una de las peores especies invasoras en los hábitats de humedales de América del Norte, pero proporciona importantes servicios ecosistémicos en su área de distribución nativa europea y en la costa de Luisiana, donde se llama Roseau Cane y ayuda a mantener en su lugar nuestra costa amenazada.
«Dada su importancia, la secuencia del genoma de Phragmites ayudará a nuestra comprensión de los mecanismos genéticos que conducen a la invasividad y las posibles estrategias de gestión».
Los Phragmites europeos aparecieron por primera vez en América del Norte en el siglo XIX, extendiéndose rápida y agresivamente a través de los humedales de Canadá y los Estados Unidos. Su invasión fue dramática, asfixió a otras plantas nativas y expulsó a los animales de los pantanos, incluidas muchas especies amenazadas y en peligro de extinción. También ha tenido un efecto negativo en la producción agrícola.
A pesar de muchos estudios genéticos anteriores , la falta de un ensamblaje del genoma de primer nivel para usar como referencia ha dificultado descubrir los misterios del éxito de la caña común, dijo Clay.
Clay y su equipo construyeron un genoma que revela nuevas características del genoma que contribuyen a la invasividad de Phragmites australis. Descubrieron que las plantas tenían casi 65,000 genes, significativamente más que otros pastos bien estudiados.
«Describimos el primer genoma de referencia para P. australis y comparamos los genotipos invasivos y nativos recolectados de poblaciones replicadas en los Grandes Lagos de Laurentian para deducir las bases genómicas que impulsan su éxito invasivo», dijo Clay. «Aquí, informamos características genómicas novedosas que incluyen una duplicación del genoma completo específica del linaje Phragmites , seguida de la pérdida de genes y la retención preferencial de genes asociados con factores de transcripción y funciones reguladoras en los duplicados restantes.
«Combinado con datos ecológicos y ambientales previos, esto se suma a nuestra comprensión de los mecanismos que conducen a la invasividad y respalda el desarrollo de nuevos enfoques de gestión asistidos por genómica para Phragmites invasivos», dijo Clay.
