Wolbachia im Artbildungsprozess von Rhagoletis Fruchtfliegen
Abstract
Die Entstehung neuer Arten ist ein fundamentaler Prozess, der zur Biodiversität der Erde beiträgt. Ursache für die Bildung neuer Arten ist einerseits die Unterbindung des Genflusses zweier Populationen durch geographische Isolierung und andererseits die Adaptierung an unterschiedliche ökologische Nischen. Eine weitere, wenn auch umstrittene Rolle in der Entstehung zweier Arten spielt das endosymbiontische Bakterium Wolbachia. Wolbachia ist ein weit verbreitetes Bakterium, das die Reproduktion und das Verhalten von Insekten beeinflusst. Dies kann zu einer pre- und postzygotischen Isolation und schlussendlich zur Bildung zweier Arten führen. Fruchtfliegen der Gattung Rhagoletis, die von unterschiedlichen Wolbachia-Stämmen befallen sind, bieten eine hervorragende Möglichkeit, die Einflussnahme des Bakteriums auf die Artbildung zu untersuchen. Rhagoletis-Arten haben unterschiedliche evolutionsbiologische Vergangenheiten, die von klassischer allopatrischer bis hin zu sympatrischer Artbildung reicht. Ziel dieses Projekts ist die Untersuchung der Rolle des endosymbiontischen Bakteriums Wolbachia im Artbildungsprozess von Rhagoletis Fruchtfliegen. Kernthema dieses Projektantrages ist die genetische Charakterisierung von Wolbachia in unterschiedlichen Populationen der allopatrisch gebildeten R. suavis und der sympatrisch gebildeten R. pomonella Artgruppe. Da sich bakteriell verursachte reproduktive Isolationen sehr wahrscheinlich allopatrisch entwickelten, vermute ich, dass sympatrische Arten mit noch bestehendem Genfluss die selben Bakterien enthalten, während geographisch getrennte Arten von genetisch unterschiedlichen Wolbachia Stämmen befallen sind. Dieses Projekt soll zum einen neue Erkenntnisse über die horizontale Übertragung von Wolbachia zwischen verschiedenen Arten und zum anderen neue Einsichten in die Evolution dieser Bakterien in geographisch getrennten Populationen liefern. Abschließend soll die Charakterisierung der Wolbachia Infektionen von unterschiedlichen Rhagoletis-befallenden Parasitoiden zeigen, ob diese mögliche Vektoren horizontaler Wolbachia-Übertragungen sind. Weiters sollen sowohl die unterschiedlichen Rhagoletis-Arten als auch deren Parasitoide auf zusätzliche Endosymbionten untersucht werden. Da diese umfangreiche Studie mittels konventioneller Methoden nicht möglich wäre, soll hier eine Kombination aus herkömmlicher Sanger- und neuartiger next generation Sequenzierung zu einer detaillierten genetischen Charakterisierung der unterschiedlichen Bakterien verhelfen. Die aktive Rolle von Wolbachia in der reproduktiven Isolation dieser Rhagoletis-Arten kann nur durch das Entfernen des Bakteriums und der anschließenden Kreuzung von Wolbachia-freien Fliegen bewiesen werden. Folglich stellt die Ausarbeitung einer Antibiotika-Behandlung, die eine Eliminierung des Bakteriums aus den Fliegen ermöglicht, ein weiteres Ziel dieses Projektes dar.
Wolbachia Artbildung Tephritidae
Publikationen
Mitarbeiter*innen
Hannes Schuler
DDipl.Ing. Dr. Hannes Schuler
hannes.schuler@boku.ac.at
Projektleiter*in
06.06.2016 - 05.02.2017
Christian Stauffer
Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Christian Stauffer
christian.stauffer@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-91631
Projektleiter*in
10.05.2016 - 05.06.2016
BOKU Partner
Externe Partner
University Notre Dame
Prof. Jeff Feder
Partner