Entstehung und Evolution von Fragaria cascadensis

• Antragsteller: Dr. Markus Siegfried Dillenberger
• Fachliche Zuordnung: Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 289884711

Polyploide Hybridartbildung ist ein wichtiger Prozess zur Artbildung bei Pflanzen. Der Vorfahre aller Angiospermen war wahrscheinlich polyploid, wie auch der Vorfahre einiger wichtiger Nutzpflanzen (z.B. Weizen (Triticum L.) und Erdbeeren (Fragaria L.)). Um die Evolution polyploider Hybridarten zu verstehen ist es notwendig zu wissen, welche Elternarten zum Genom beitrugen. Dies kann schwierig sein, besonders wenn mehrere Hybridisierungsereignisse stattfanden.Fragaria (Rosaceae) ist eine Gattung mit 23 Arten, die auch eine wichtige Nutzpflanze, F. ×ananassa Duschesne ex Rozier, enthält. In Fragaria sind 11 von 23 Arten polyploide Hybridarten, darunter tetra-, hexa-, octo- und decaploide Arten von denen viele lange bekannt sind. 2012 wurde mit Fragaria cascadensis Hummer eine neue decaploide Art beschrieben. Die Vorfahren dieser Art sind unbekannt, aber es wird vermutet, dass sie ein Hybrid aus F. vesca L. subsp. bracteata (A. Heller) Staudt und F. virginiana Mill. subsp. platypetala (Rydb.) Staudt ist. Aufgrund ihrer heutigen Verbreitung im Kaskadengebirge in Oregon (USA) ist ein möglicher Zeitrahmen für die Entstehung die Zeit seit dem Schmelzen der pleistozänen Gletscher in Oregon vor ca. 10.000 Jahren. In diesem Projekt möchte ich die Entstehung und die Evolution dieser decaploiden Art untersuchen. Ich werde target enrichment Hyb-Seq benutzen um mehr als 10.000 Loci des nukleären Genoms und des Plastoms zu erhalten, die mit Datensätzen der potentiellen Elternarten verglichen werden können sowie an das Fragaria vesca Referenzgenom aligniert werden können. Mit geeigneten approximate Bayesian computation Methoden werde ich verschiedene Modelle der Entstehung (einmalige oder mehrmalige Entstehung) gegeneinander testen und den Zeitpunkt der Entstehung berechnen. Das Ziel ist zu verstehen, wann, wo und wie oft Fragaria cascadensis entstand und wie die Art sich seit dem entwickelt hat.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Aaron Liston