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Population Genomics of Diapause Phenotypes in European Ips typographus Using High-Throughput RADseq

Projektleitung
Stauffer Christian, Projektleiter/in
Laufzeit:
01.07.2014-31.12.2018
Programm:
Einzelprojekte
Art der Forschung
Grundlagenforschung
Projektpartner*innen
Kansas State University , 123 W. Waters Hall, KS 66506-4004 Kansas, Vereinigte Staaten (USA).
Kontaktperson: Gregory Ragland;
Funktion des Projektpartners: Partner
Mitarbeiter*innen
Schopf Axel, Projektmitarbeiter/in
Schebeck Martin, Projektmitarbeiter/in
Bakovic Vid, Projektmitarbeiter/in (bis 28.02.2019)
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz
Gefördert durch
Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) , Sensengasse 1, 1090 Wien, Österreich
Abstract
Der exakte physiologische und somit reproduktive Zustand zum richtigen saisonalen Zeitpunkt ist ein entscheidender Faktor für das Überleben einer Insektenpopulation. Um dies zu bewerkstelligen haben Insekten eine genetisch vorprogrammierte Periode, welche Diapause genannt wird, entwickelt. Mit Hilfe der Diapause werden die einzelnen Stadien synchronisiert. Der genetische Hintergrund der Diapause soll beim europäischen Buchdrucker mittels Genomanalyse untersucht werden. Ein Anstieg der Temperatur hat schnellere Entwicklungsraten beim Buchdrucker und durch vermehrte Generationen pro Jahr größerere forstwirtschaftliche Schäden zur Folge.
Die Genomanalyse Double Digest Restriction Site Associated DNA Sequencing ddRADSeq wird hier verwendet, um 1) die genetische Grundlage der nicht obligaten vs. der obligaten Diapause und 2) die europäischen I. typographus Populationen in Bezug auf Diapauseverhalten zu untersuchen. Öko-physiologisch definierte Individuen, welche unter exakten Temperaturbedingungen herangezogen werden, werden mittels ddRADSeq untersucht. Diese Analyse soll Information zur genetischen Basis des Diapauseverhaltens liefern. Da das Diapauseverhalten eine sehr komplexe Eigenschaft ist, kann nur eine Genomanalyse und somit die Analyse einer sehr hohen Anzahl an Loci Auskunft über dieses Verhalten geben. Die Loci, welche in Bezug auf das Diapauseverhalten einer Selektion unterliegen, werden in Folge bei der Analyse der europäischen Populationen herangezogen um lokale Unterschieden festzustellen. Diese Studie wird neben demographischen Ereignissen auch einen Einblick auf phänotypische Struktur zeigen - somit eine Abschätzung der obligat bzw. nicht obligat diapausierenden Käfer bringen.
Schlagworte
Pflanzenschutz; Forstschutz;
ddRAD-Seq; Diapause; Ips typographus; New Generation Sequencing; Phylogeographie;
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