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Projekt
Phänotypische und genetische Variation in Biscutella didyma und anderen Brassicaceen und Anpassung an Umweltveränderungen- ein kombinierter ökologisch-genomischer Ansatz
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professor Dr. Christian Schlötterer; Professorin Dr. Katja Tielbörger; Professor Detlef Weigel, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Pflanzenphysiologie
Förderung
Förderung von 2011 bis 2014
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 197753323
Lokale Anpassung und geographische Trennung sind wichtige Treiber für die Evolution von Diversität. Genomweite Analysen, insbesondere beim Menschen, haben die geographische Verteilung genetischer Unterschiede aufgezeigt. Die historischen Ereignisse, die diese Muster erzeugt haben, sind jedoch weitgehend unbekannt, da es selten Gelegenheiten gibt, um das Entstehen genetischer Differenzierung zu beobachten. Top down Ansätze der Genomforschung können zwar Bereiche des Genoms identifizieren, die in jüngster Zeit der Selektion unterlagen, aber es ist im allgemeinen sehr schwer zu bestimmen, welches die verantwortlichen Gene oder gar von diesen kontrollierten Merkmale sind. Auf der anderen Seite haben ökologische Studien lokaler Anpassung bisher wenig Gebrauch von den Fortschritten in der Genomforschung gemacht. Wir schlagen deshalb einen Ansatz vor, der moderne Evolutionsökologie mit state-of-the-art Genomforschung verbindet, um Echtzeitevolution bei Biscutella didyma und anderen Brassicaceen zu untersuchen. Wir nutzen einen einzigartigen Versuchsaufbau, um genomische Differenzierung in natürlichen Populationen entlang eines natürlichen Trockenheitsgradienten zu untersuchen, nach genomweiten Anzeichen für Spuren der Selektion in experimentellen Populationen suchen und bestimmen, ob phänotypische Variabilität auf Selektionsgradienten wie von der Theorie vorhergesagt reagiert. Aufbauend auf den Ergebnissen der ersten Projektphase werden wir die genomische Selektionssignatur von drei unabhängigen Trockenheitsgradienten in B. didyma und vier verwandten Arten untersuchen. Zusätzlich werden sechs verwandte Arten entlang der Gradienten phänotypisiert. Wir werden außerdem zusätzliche Eigenschaften bearbeiten, welche genetisch gut charakterisiert sind: Stomata- und Trichomdichte, Herbivorenabwehr und Selbsbestäubungsrate. Durch die Fokussierung auf genetisch gut charakterisierte Anpassungsmerkmale, werden wir nicht nur in der Lage sein selektierte Gene zu identifizieren, sondern auch eine Antwort auf die Frage liefern wie adaptives Potential in unabhängigen Vergleichen realisiert werden kann. Die Befunde werden es uns erlauben, in der Zukunft Modelle für die Anpassung von Arten an Klimaveränderungen zu erstellen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug
Österreich
