Biodiversität, Phylogenie und Biogeographie afrikanischer und madagassicher Melastomataceae

• Antragstellerin: Professorin Dr. Gudrun Kadereit
• Fachliche Zuordnung: Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 310833372

Die pantropischen Melastomataceae s.l. (172 gen., 4800-5000 spp.) zählen zu den zehn artenreichsten Familien der Blütenpflanzen. Man erkennt sie an der Parallelnervatur der Hauptnerven der Blätter und an den attraktiven Blüten mit häufig aufwendig gestalteten Staubblättern, deren Antheren sich mit Poren öffnen. Die afrikanischen Vertreter der Familie sind unzureichend bekannt und nur fragmentarisch in molekular-phylogenetischen Untersuchungen vertreten. In Afrika gehören die meisten Arten (insgesamt ca. 185 spp. in 13 Gattungen) zur Tribus Melastomateae, und in Madagaskar sind ca. weitere 70 Arten und neun Gattungen der Melastomateae verbreitet. Eine molekulare Studie der neotropischen Melastomateae hat gezeigt, dass die paläotropischen Vertreter der Tribus eine monophyletische Linie mit südamerikanischen Vorfahren darstellt. Dissotis, mit ca. 120 Arten die größte Melastomateen-Gattung in Afrika, ist möglicherweise polyphyletisch. Trotz der enormen Diversität afrikanischer Melastomateae sind bislang nur 17 Arten in verschiedene molekulare Analysen eingeschlossen worden. Aufgrund fehlender morphologischer und molekularer Übersichtsarbeiten, fehlt daher grundlegendes Wissen zur Phylogenie und Systematik der paläotropischen Melastomateae und somit auch das Verständnis der Biogeographie und Diversifizierung dieser in der Flora Afrikas und Madagaskars wichtigen und diversen Pflanzengruppe. Unser Hauptziel ist eine umfassende Phylogenie der Melastomateae Afrikas und Madagaskars zu erstellen, die 1. auf einem dichten Taxon-Sampling (mit 160 Akzessionen, die ca. 120 Arten, alle Gattungen in Afrika und Madagaskar sowie ausgewählte Vertreter der asiatischen Gattungen repräsentieren) und 2. auf Sequenzdaten von fünf schnell evolvierenden Markern beruht, sowie 3. durch eine gründliche morphologische und geographische Analyse auf der Grundlage von Herbarmaterial komplementiert wird. Da Studien zur Evolution, Biogeographie und Diversifizierung in den paläotropischen Melastomateae von einem grundlegenden taxonomischen Verständnis dieser weitgehend unbekannten Gruppe abhängen, ist eine solide Systematik unser erstes Ziel. Danach sollen die molekularen Stammbäume genutzt werden, um die zeitliche, geographische und morphologische Diversifizierung der Linie zu untersuchen. Dabei wird insbesondere die Analyse von möglichen Paläoendemiten, wie z.B. Cailliella, Pseudosbeckia, Dionychastrum und Nerophila, zum Verständnis des Ursprungs und der Ausbreitung der Melastomateae in Afrika und Madagaskar beitragen. Studien zur Evolution der Blütenmorphologie und Bestäubungsbiologie werden sich insbesondere auf die Staubblattmorphologie und die Rolle der Heterantherie bei der Diversifizierung der Tribus konzentrieren. Die Ergebnisse dieses Projektes werden direkten Einfluß auf Florenprojekte, z.B. Flora of Central Africa, Flora of Cameroon and Gabon, haben und somit einen wichtigen Beitrag zur Erfassung der floristischen Biodiversität in diesen afrikanischen Regionen leisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen