Phylography and polyploid evolution in Cyanus Mill. (Centaurea L. section Cyanus Mill.)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel des Projektes war es, genealogische Muster von Chloroplasten- und Kern-kodierten Sequenzmarkern für modellbasierte phylogenetische und phylogeografische Fragestellungen in der Gattung Cyanus nutzbar zu machen. Variation von Chloroplasten-Genen weist nur bedingt eine phylogenetische Struktur auf, was zu unerwarteten Beziehungen zwischen ausdauernden und einjährigen Arten führt. Stattdessen haben wenige cpDNA-Haplotypen ein geografisches artenübergeifendes Muster. Dies kann mit der Expansion egoistischer, männliche Sterilität auslösender cytoplasmatischer Mutationen erklärt werden. Die Verbreitung der Haplotypen, deren Expansion auf drei aufeinanderfolgende Wellen datiert werden kann, zeigt dass Hybridzonen zwischen Haplotypen entlang von hypothetischen Populationsdichtegradienten wandern. Daraus wird geschlussfolgert, dass reproduktive Barrieren mit Ausnahme von cytoplasmatischer männlicher Sterilität zwischen Cyanus-Arten schwach sind. Kernmarker, die mit bioinformatischen Mitteln entwickelt wurden, konnten an Centaurea angepasst werden. Generell wird die genetische Diversität dieser Marker von starkem Genfluss zwischen Arten und Intra-Lokus-Rekombination geprägt. Der Grad der Differenzierung zwischen Arten unterscheidet sich stark zwischen einzelnen Loci. Sowohl hinsichtlich der Phylogenie der Gattung als auch der intraspezifischen Variation sind die Informationen widersprüchlich. Für modellbasierte Ansätze sind die Daten aufgrund der komplexen Beziehungen zwischen den Arten ungeeignet. Die bestehenden taxonomischen Unsicherheiten bestätigen sich in uneinheitlichen genealogischen Beziehungen. Hypothetisch handelt es sich bei vielen Arten um Produkte von Hybridschwärmen. Auf allopatrische Divergenz folgt nach Sympatrie durch sekundären Kontakt Artenkollaps und eventuell Resegregation von Arten mit neuen Merkmalskombinationen. Um die Evolution von Cyanus zu verstehen, sind Multilokus-Analysen auf engen geographischen Skalen und ökologischen Gradienten notwendig.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2008): Annuals: an evolutionary blind alley? Incomplete lineage sorting among annual and perennial species in Cyanus.1st European BioSyst Meeting, Leiden
Löser CJ, Akaidın G, Hellwig FH
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(2008): Asymmetric Chloroplast DNA Introgression in Cyanus triumfettii. 1st European BioSyst Meeting, Leiden
Löser CJ
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(2011): Life history evolution in Cyanus – a species tree perspective. Biosystematics Berlin 2011
Löser CJ, Akaidın G, Hellwig FH
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(2011): Population structure and demographic history of Cyanus triumfettii. 5th International conference of the International Biogeography Society, Irakleio
Löser CJ, Hellwig FH
