Evolution of reproductive systems and gene flow between parental genomes in hybrid bufonid frogs

• Applicant: Privatdozent Dr. Matthias Stöck
• Subject Area: Evolutionary Cell and Developmental Biology (Zoology)
• Term: from 2003 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5402215

Genetische Mechanismen sollen erforscht werden, die es einigen zweigeschlechtigen hybriden Wirbeltieren erlauben, ihre durch Kombination des Erbguts zweier Stammformen erworbene hohe genetische Merkmalsvielfalt (Heterozygotie) aufrechtzuerhalten. Als Modell dienen zwei hybride Vertebratenkomplexe (Kröten). I) Die Batura-Kröte (Bufo pseudoraddei baturae) besitzt drei Chromosomensätze (Triploidie). Sie ist das einzige Wirbeltier, das Populationen rein-triploider Individuen bildet und sich trotzdem zweigeschlechtig fortpflanzt. Einer der drei Chromosomensätze beteiligt sich offenbar nicht an der Rekombination des Erbgutes in der Meiose, sondern wird klonal vererbt (Weibchen) oder eliminiert (Männchen). Molekulargenetische Analysen (Sequenzierung mitochondrialer DNA, Gene des Zellkerns) sollen Evolution und Phylogenie der Triploiden im Vergleich zu Kröten mit zwei bzw. vier Chromosomensätzen aufklären. Molekulare Marker (Mikrosatelliten, Kerngensequenzen) sollen Keimzellenbildung und Unterdrückung der Rekombination (im klonal vererbten Chromosomensatz) charakterisieren. Konsequenzen zweigeschlechtiger Triploidie für Populationsgenetik und geographische Variabilität sollen analysiert werden. II) Mechanismen der Unterbindung von Rekombination werden auch bei Hybriden im Bufo himalayanus/B. melanostictus-Komplex vermutet, die regional nur mit einer Stammform (B. himalayanus) auftreten. Die genetischen Mechanismen des Phänomens sind unbekannt und sollen mit DNA-Messungen, Chromosomen-Banding und molekulargenetischen Markern (mtDNA, Mikrosatelliten) aufgeklärt werden.

• DFG Programme: Research Fellowships
• International Connection: USA
• Cooperation Partner: Professor Dr. Craig Moritz