采购基因组多样化的幼苗来创造能够抵御气候变化的森林带来了乐观

佛蒙特大学凯勒实验室的一篇研究论文发表在《植物科学应用》上，该论文研究了基因组多样化幼苗对气候变化下红云杉森林恢复力的影响。

该论文代表了佛蒙特大学(UVM)、大自然保护协会(TNC)、中央阿巴拉契亚云杉恢复倡议(CASRI)、阿巴拉契亚森林恢复和美国森林服务局(USFS)之间多年的实践研究合作。

该研究着眼于如何将基因变异知识整合到修复实践中，以帮助减轻全球人为变化对我们的森林生态系统构成的威胁，并开发出采购树种的方法，以确保濒危物种的最高多样性和未来的适应性。

该项目的根源形成于2018年的一次CASRI会议上，当时来自不同组织的专家了解到Keller的实验室和马里兰大学的合作者正在进行红云杉基因研究。该小组看到了一个机会，可以联手采取实地方法利用基因数据进行红云杉修复。2019年，资金使该小组能够大规模开展科学指导的修复工作。

凯蒂·沙洛斯(KatyShallows)表示：“基于科学的修复需要修复实践、保护策略和科学之间的有意合作，”并强调了这种合作的关键重要性。

“各个领域的工作人员需要齐聚一堂，共同商讨哪些是可行的，哪些是推动森林管理改善的动力。我们有一个‘梦之队’，他们愿意互相妥协，从基因研究成果到在新的地点收集红云杉球果，再到在具有保护价值的地方种植。”

从2019年开始，该团队分析了65个红云杉种群的基因组测序数据，以确定可以收集种子的不同地点，以产生用于恢复的遗传多样性种群。在此基础上，研究人员设计了一种在种植后监测幼苗的方法，以便跟踪和研究它们的存活和生长情况。

2021年，在确定、收集并在苗圃中培育出具有遗传多样性的红云杉种子源后，CASRI和TNC在马里兰州、西弗吉尼亚州和弗吉尼亚州的255英亩土地上种植了58,000棵红云杉幼苗。2022年收集并分析了这些幼苗生长的数据，以确定种子源选择策略的有效性。

该研究基于遗传多样性的种子选择策略的好处是提高新树目前的成功率，同时提高森林未来应对气候变化压力的进化潜力。

该项目是各部门利益相关者参与的典范：政府科学资助、学术研究人员专业知识、非营利性保护组织领导和商业公司项目实施。该研究采用以优化组合汇集多种种子来源的方法，使恢复种群具有更高的遗传多样性和可进化性，同时最大限度地减少可能导致近交衰退的有害突变负荷。

这种方法为基因数据如何指导树木的修复和保护提供了新的见解，通过提高植树成功率和增强对未来变化的适应能力，使其更加成功，并有望更加节省资源。

“过去十年来，科学界在了解物种对气候变化的适应性方面取得了重大进展”，佛蒙特大学凯勒实验室的博士生兼该研究的主要作者AnoobPrakash说道。

“但由于种种原因，这些努力并不总是在管理环境中被采用。我们的研究概述了如何弥合科学发现与实际应用之间的差距。希望这种合作成为常态，而不是例外。”

斯蒂芬·凯勒表示：“这项研究让我充满信心，来自不同专业背景的人们，各自带来独特的专业知识和对保护的热情，可以齐心协力共同开发独特的解决方案，以帮助我们未来的森林恢复活力。将基础研究成果转化为‘实地’保护实践的潜力巨大。我们只需要继续寻找合作的方式。”