这项历时多年的研究是由加州大学戴维斯分校的研究人员进行的;约翰霍普金斯大学;康涅狄格大学;北亚利桑那大学;由拯救红杉联盟资助。该研究为更好地了解红木对气候影响和病原体的反应提供了基础。

该研究小组此前于2020年11月公布了完成的巨红杉基因组研究。

加州大学戴维斯分校植物科学名誉教授、新海岸红木基因组研究的主要作者大卫·尼尔说:“自2017年我们接受这一挑战以来，基因组学研究取得了令人瞩目的进展。”“我们对海岸红杉和巨红杉基因组的研究将使我们能够开发出现代遗传工具，用于恢复和保护这些生态上重要的树种。”

联盟及其研究合作伙伴于2017年启动了红木基因组项目。项目合作伙伴概述了一项雄心勃勃的计划，即首次使用新的针叶树基因测序技术对海岸红木和巨红杉基因组进行全面测序。

该项目开发的基因组资源和筛选工具将帮助研究人员快速评估这些森林的进化适应潜力，并最终为森林恢复和管理计划提供信息。

海岸红杉基因组

海岸红杉是世界上最高的树木，它的基因组序列也是最复杂的。它几乎是人类基因组的九倍大，也是第二大基因组测序。红杉基因组有265亿个碱基对DNA，它是六倍体，这意味着红杉有六组染色体。人类有30亿个DNA碱基对，是二倍体，有两组染色体。

当将海岸红木的基因组序列与其他针叶树的基因组序列进行比较时，研究人员发现了数百个海岸红木特有的基因家族。许多是帮助树木应对和对抗压力、抵抗疾病和受伤后修复的基因。

巨大的红杉基因组

巨红杉是世界上最大的树种，也是地球上最古老的树种之一。据研究小组在2020年报道，其基因组包含81.25亿对DNA碱基对。与人类基因组相似，巨杉的基因组是二倍体。本研究产生的参考基因组代表了第一个基因组测序柏科为使用基因组工具来帮助巨红杉的保护和管理奠定了基础。

针叶树的基因组比人类基因组大3到10倍。它们是高度重复和复杂的。第一个针叶树基因组测序是2013年的挪威云杉和2014年的火炬松，比人类基因组完成晚了10年。

由于经济和技术的限制，针叶树基因组测序以前是不可行的。随着技术的进步也降低了成本，现在已经对10种针叶树的基因组进行了测序。

关于红木基因组计划

在过去的160年里，商业伐木和滥伐夺走了95%的海岸红杉和大约三分之一的巨红杉。2020年，估计有10%-14%的巨型红杉死于高强度的野火，在一些地区，种子库也死了。

2021年，两场野火还烧毁了大片红杉地带，目前估计，野火造成的死亡率还会影响另外5%的成熟树木。因此，这两种森林在总面积和遗传多样性方面都遭受了重大损失。

由于这些对两个种群的重大影响，联盟正在这两个森林范围内领导恢复项目。它的目的是利用这项研究和未来的基因研究，为恢复和维持遗传多样性的努力提供信息，并增强这些物种面对快速、前所未有的环境变化的适应能力。

“这项雄心勃勃的科学研究为联盟和整个红杉社区提供了重要的基础，”拯救红杉联盟的科学和保护规划主任乔安娜·纳尔逊博士说。“它最终将帮助我们了解海岸红杉和巨红杉物种在面对气候变化时表现出的令人难以置信的反应范围，以及本地遗传多样性如何影响这些反应。”红木基因组计划帮助我们第一次看到了完整的遗传多样性，这些遗传多样性使这些森林能够适应和生存数千年，并可以保护它们免受一系列它们从未经历过的条件的影响。”

这项研究得到了美国国家科学基金会、美国农业部和美国国立卫生研究院的资助。拯救红杉联盟的捐助者通过“永远的森林:红杉运动”向红杉基因组计划捐赠了100多万美元，其中包括拉尔夫·埃森巴赫和卡罗尔·乔伊·普罗文的重要捐赠。基因组服务公司Illumina、Oxford Nanopore Technologies和Dovetail Genomics提供了实物捐助。