Challenges and Perspectives in the Epigenetics of Climate Change-Induced Forests Decline

Abstract

Forest tree species are highly vulnerable to the effects of climate change. As sessile organisms with long generation times, their adaptation to a local changing environment may rely on epigenetic modifications when allele frequencies are not able to shift fast enough. However, the current lack of knowledge on this field is remarkable, due to many challenges that researchers face when studying this issue. Huge genome sizes, absence of reference genomes and annotation, and having to analyze huge amounts of data are among these difficulties, which limit the current ability to understand how climate change drives tree species epigenetic modifications. In spite of this challenging framework, some insights on the relationships among climate change-induced stress and epigenomics are coming. Advances in DNA sequencing technologies and an increasing number of studies dealing with this topic must boost our knowledge on tree adaptive capacity to changing environmental conditions. Here, we discuss challenges and perspectives in the epigenetics of climate change-induced forests decline, aiming to provide a general overview of the state of the art.

Las especies de árboles forestales, como organismos sésiles con largos tiempos de generación, son muy vulnerables a los efectos del cambio climático. Por ello, su adaptación a un ambiente que está cambiando puede depender de modificaciones epigenéticas cuando las frecuencias alélicas no pueden cambiar lo suficientemente rápido. Sin embargo, la falta de conocimiento actual en este campo es notable, debido a los múltiples desafíos que presenta: los enormes tamaños de los genomas de estas especies, la ausencia de genomas de referencia y sus anotaciones, y los altos volúmenes de datos a analizar. A pesar de ello, los avances en las tecnologías de secuenciación de ADN y un número cada vez mayor de estudios que abordan este tema están ayudando a incrementar nuestro conocimiento sobre el papel de la epigenética en la adaptación de los árboles a las nuevas condiciones ambientales. En esta review, discutimos los desafíos y perspectivas en el estudio epigenético del declive de los bosques inducido por el cambio climático, con el objetivo de proporcionar una descripción general de cómo está el tema actualmente y servir de guía para futuras investigaciones.