Die Dynamik der Evolution von Symbionten in Psylliden

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Michael Gerth; Professor Dr. Martin Kaltenpoth; Liliya Serbina, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie ; Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 550329922

Blattflöhe (Psylliden) sind eine kleine Gruppe von Phloem-saugenden Insekten, die in symbiotischen Beziehungen mit einer Vielzahl von Bakterien leben. Diese spielen eine wichtige Rolle in der Ökologie dieser Insekten, indem sie nährstoffarme Pflanzensäfte verwertbar machen und es dem Wirten ermöglichen, sich an verschiedene ökologische Nischen anzupassen. Der Erwerb essenzieller Nährstoffe, insbesondere von Aminosäuren und Vitaminen, durch symbiotische Verbindungen ist ein Schlüsselaspekt dieser Interaktionen und beeinflusst die Fitness und den Fortpflanzungserfolg der Insekten. Die koevolutionäre Dynamik zwischen Psylliden und ihren Symbionten hat die genomische Veränderung beider Partner geprägt und zu Abhängigkeit untereinander geführt. Die Beziehungen zwischen Insekten und ihren bakteriellen Partnern sind jedoch dynamisch, da Symbionten häufig erworben, ersetzt oder verloren werden können. In diesem Projekt wollen wir die Evolutionsgeschichte von Symbionten in Blattflöhen rekonstruieren und Ereignisse der Ko-Diversifizierung, des Verlusts und des Austauschs von Symbionten in einer Vielzahl von Psyllidenarten dokumentieren. Da mehrere Psylliden-Taxa Gallen produzieren, möchten wir zudem untersuchen, wie die Entwicklung dieser Lebensweise ihre Symbiontengemeinschaften beeinflusst hat. Mit einer Kombination aus Ganzgenomsequenzierung, phylogenetischen Rekonstruktionen, moderner Fluoreszenzmikroskopie und metabolomischen Untersuchungen von Symbionten aus mehr als hundert Psyllidenarten wollen wir die Ernährungs- und Protektionseigenschaften der Symbionten bestimmen. Die Ergebnisse dieses Projekts werden neue Erkenntnisse über die evolutionäre Dynamik der Symbionten dieser vielfältigen Insektengruppe liefern und unser Verständnis der Evolution und Dynamik von Insekten-Mikroben-Beziehungen im Allgemeinen vertiefen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Italien
• Partnerorganisation: Autonome Provinz Bozen - Südtirol
• Kooperationspartner: Professor Dr. Hannes Schuler