Chemischer Signalaustausch in Ameisen/Pflanzen-Mutualismen untersucht mit Isotopen, Transkriptomen und Verhaltenstests im Freiland

• Antragstellerin: Professorin Dr. Susanne Sabine Renner
• Fachliche Zuordnung: Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 270527437

Im ersten Teil dieses Projektes haben wir Ameisen/Pflanzen Mutualismen in einer Klade von sechs epiphytischen Arten der Rubiaceen Gattung Squamellaria und ihren obligaten Ameisenbewohnern der Art Philidris nagasau untersucht sowie in weniger spezialisierten nahen Verwandten. Das System beinhaltet die ersten bekannten Anbau-Mutualismen zwischen Ameisen und Pflanzen, bei denen die obligaten Ameisenpflanzen-Bewohner von ihrer Wirten Zucker erhalten, der allein ihnen zugänglich ist, die Samen ihrer Wirte aktiv unter Baumrinde pflanzen (in bestimmten Baumarten, die Belohnungen bieten) sowie ihre Wirte aktiv düngen bevor diese groß genug sind, um besiedelt werden zu können. Wir haben phylogenetische und ökologische Daten für sowohl die Pflanzen- als auch die Ameisen-Arten, was es uns ermöglicht, die Reihenfolge der Merkmalsevolution zu inferieren. Im Antrag geht es um die Finanzierung von (i) Isotopen-Analysen von Gewebeproben aus einem 16-Monat-Feldversuch, bei dem P. nagasau Ameisen durch andere Ameisen ersetzt wurden, (ii) Metabolome-Analysen von Domatien-Gewebeproben von unspezialisierten und spezialisierten Arten, (iii) Verhaltenstest im Feld mit Kandidaten-Signalstoffen, welche bei der Metabolom-Analyse ermittelt wurden (wobei auch Isotopen-Markierung eine Rolle spielen wird wie schon im ersten Teil des Projektes) und (iv) RNA-Seq Analysen von bereits gesammelten Gewebeproben der inneren Domatienwand von spezialisierten und unspezialisierten Arten, wobei es um besondere Warzen geht, die nur Spezialisten haben, und bei denen das Coffea-Genome als Referenz dienen wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen