Project Details
Projekt
Die genetische Basis der Wirtsspezifität als Hilfsmittel für Arterkennung und Artabgrenzung in den Ustilaginales - einer Parasitengruppen mit hohem Genfluss
Antragsteller
Professor Dr. Dominik Begerow; Dr. Martin Kemler
Subject Area
Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
Term
since 2017
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 351648292
Während der ersten Förderperiode des SPP 1991 konzentrierten wir uns auf Fragen der Hybridisierung und Artenabgrenzung in Ustilaginales. Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass selbst Arten innerhalb des Ustilaginales, die seit Millionen von Jahren getrennt sind, in der Lage sind, die sexuelle Fortpflanzung zu initiieren. Anhand mehrerer neu sequenzierter Genome verschiedener Arten konnten wir nun zeigen, dass die Hybridisierung ein gemeinsames Merkmal dieser Linie von wirtsspezifischen Pflanzenparasiten ist und höchstwahrscheinlich ein wichtiges Merkmal während der Entwicklung der gesamten Linie war. Dies macht es schwierig, Artenkonzepte wie das biologische Artenkonzept (Paarungspopulation kompatibler Individuen, die lebensfähige Nachkommen produzieren) oder das phylogenetische Artenkonzept (auf Koaleszenz basierende Ansätze) und die auf diesen Konzepten basierende Artenerkennung in dieser Linie anzuwenden. Daher möchten wir in diesem Folgeantrag die Relevanz der Wirtsspezifität für die Erkennung und Abgrenzung von Arten untersuchen und testen. Wir werden Mitglieder zweier eng verwandter Familien, nämlich der Ustilaginaceae und der Anthracoideaceae, vergleichen, um verschiedene Aspekte zu analysieren, die für die Taxonomie von Pflanzenparasiten relevant sind. Wir planen, die folgenden Aspekte zu untersuchen: (1) Wir werden den Beitrag von Genen, die mit dem Infektionsprozess verbunden sind (wie Gene, die für Effektoren kodieren), im Hinblick auf die Wirtsspezifität und ihr Schicksal während Hybridisierungsereignissen untersuchen. (2) Wir werden Informationen über das vollständige Genom, die Wirtsspezifität und die Co-Phylogenie verwenden, um die Sortierung der Abstammungslinien relevanter Gene in verschiedenen Evolutionsschichten der Ustilaginaceae zu verstehen. (3) Basierend auf der Anreicherung von bestimmten DNA-Regionen wird die kürzlich erfolgte Speziation in Populationen von vier Geschwisterarten von Anthracoideaceae untersucht. Damit werden wir zur Diskussion von Artenkonzepten und Artenabgrenzungen bei Pflanzenparasiten beitragen, bei denen traditionelle Artenkonzepte wie die morphologischen, biologischen oder phylogenetischen Artenkonzepte bisher kein zufriedenstellendes taxonomisches Konzept liefern.
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