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Projekt
Neubewertung von Taxonomie und Verbreitungsmuster der Xanthophyceae (Stramenopiles)
Antragstellerin
Dr. Nataliya Rybalka
Fachliche Zuordnung
Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
Förderung
Förderung von 2017 bis 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 351914121
Xanthophyceae sind eine Algengruppe, die sowohl wichtige Primärproduzenten in Böden und dem Süßwasser als auch vielversprechend für eine biotechnologische Nutzung sind. Bisherige Bemühungen ihre ökologische Signifikanz und Nutzung weiter zu erforschen waren jedoch behindert durch das Fehlen eindeutiger Artabgrenzungen, das Vorhandensein von kryptischen Artenkomplexen und ausgedehnter morphologischer Plastizität. Wir gehen davon aus, dass Xanthophyceen viel diverser sind und häufiger vorkommen als bisher erkannt. Deshalb beinhaltet das hier vorgeschlagene Projekt zwei eng ineinander verzahnte Aufgabenstellungen, (1) eine Klärung der Taxonomie der Xanthophyceae mit neu-definierten Arten und Gattungen sowie (2) eine weitere Untersuchung von Habitatpräferenzen, Artbildungsprozessen sowie dem Aufspüren und der Namensgebung neuer Arten und Abstammungslinien der Xanthophyceae. Monophyletische Einheiten (Arten und Gattungen) werden mittels hochauflösender molekularer Marker aus bislang kryptischen Artkomplexen heraus aufgedeckt werden. Es wird eine breite Palette von Kulturen, aus Kultursammlungen, von einzelnen kollaborierenden Wissenschaftlern sowie eigenen neuen Isolaten, die auch während des Projektes etabliert werden, untersucht, um eine Datenbank von Referenzsequenzen aufzubauen. Unter Anwendung des monophyletischen Artkonzeptes werden Arten von Xanthophyceen definiert und abgegrenzt, sofern drei Marker, d.h. ITS2 einschließlich Sekundärstruktur-Merkmale, psbA/rbcL-spacer Regionen und vollständige rbcL Sequenzen übereinstimmend eine klar aufgelöste und robuste phylogenetische Struktur ergeben. Die Namen der Xanthophyceen-Arten werden mit Epitypen verankert, die anhand geeigneter und kryokonservierter Referenzkulturen aufgestellt werden, um den Erfordernissen des ICN zu genügen. Für Artbildung und ökologische Präferenzen der Xanthophyceen wird getestet, ob die neu-definierten Arten an enge ökologische Nischen angepasst sind und welche abiotischen Parameter die Diversität und taxonomische Zusammensetzung von Gemeinschaften der Xanthophyceen bestimmen. Anhand eines Hochdurchsatz-Metabarcoding Ansatzes werden Diversität und Verbreitungsmuster der Xanthophyceen über unterschiedliche Habitate und geographische Regionen hinweg untersucht. Eine große Anzahl von Umweltproben aus dem Süßwasser, dem Boden und anderen terrestrischen Lebensräumen wird mithilfe auf spezifische Gruppen zielender Sequenzierung als sog. paired-ends reads auf Illumina-Plattformen untersucht. Da Xanthophyceen eine weitverbreitete und wichtige Algengruppe im Boden sind, ist es unser Ziel, das Verbeitungsmuster von Xanthophyceen-Arten mit physikochemischen Eigenschaften ihres Bodensubstrates zu korrelieren, um dadurch Parameter herauszufinden, die die Zusammensetzung von Xanthophyceen-Gemeinschaften bestimmen. Indem Proben aus weit getrennten geografischen Regionen benutzt werden, lassen sich Habitatpräferenzen unabhängig von geografischer Verbreitung untersuchen.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
