Genetic Diversity, Biogeography, and Evolution of Apomixis in North American Arabis holboelli Hornem. and Arabis drummondii Gray (Brassicaceae).
Abstract
Innerhalb des Pflanzenreiches ist Apomixis eine Eigenschaft, die Wissenschaftler schon seit langem intensiv beschäftigt. Insbesondere in den letzten Jahren werden vermehrt Anstrengungen unternommen, die evolutionären Grundlagen dieser Eigenschaft zu verstehen. Es gibt zahlreiche Hinweise, daß in einigen Sippen die genetische Grundlage recht einfach ist und nur wenige oder gar nur ein Gen beteiligt ist. Die agronornische Bedeutung der Apomixis ist groß, denn prinzipiell eröffnet sich hier die Möglichkeit zur Propagierung von Saatgut unter Umgehung von Genfluß zwischen Individuen. Innerhalb der dikotylen Pflanzen ist Apomixis weitgehend beschreibend untersucht worden, bzw. es wurde der Einfluß auf die Populationsstruktur auf einem eher deskriptivern Niveau untersucht. In der Familie der Kreusblütler (Brassicaceae) zeigt die molekular- genetische Modellpflanze Arabidopsis thaliana dieses Merkmal nicht, sodaß Apomixis nicht direkt in Arabidopsis untersucht werden kann und nicht auf das enorme Grundlagenwissen zurückgegeriffen werden kann, um den genetischen Hintergrund aufzuklären oder Aussagen über die evolutive Bedeutung dieser Eigenschaft zu erlangen. Allerdings findet sich Apomixis in Verwandten Arabis Arten aus Nordamerika. In dieser in ganz Nordamerika mit etwa 50 Arten verbreiteten Gattung ist Apomixis weit verbreitet. Mehr als 10% der Arten sind nur als Triploide bekannt und Apomixis ist der wahrscheinlichste Weg der Samenproduktion. Weitere 20% sind als Diploide und Triploide bekannt, was eventuell auf wechselnde Befruchtungssysteme schließen läßt. Desweiteren kommen auch Tetraploide in einigen Sippen vor. Es ist also zu vermuten, daß Apomixis eine zentrale Rolle bei der Differenzierung und Artbildung in dieser Gruppe gespielt haben. In diesem Projekt soll die genetische Diversität von Arabis hoelboellii und Arabis drummondii mit Hilfe molekularer Marker untersucht werden. Das Ausmaß von Apomixis innerhalb von Populationen hat größeren Einfluss auf die Gesamtverteilung der genetischen Variabilität. Ein phylogenetisches Netzwerk von Populationen basierend auf molekularen Markern soll Aufschluß geben über die Möglichkeit der Entstehung und Etablierung von Apomixis in unterschiedlichen Populationen. Die Korrelation der geographischen Verteilung von molekularer Variabilität, Apomixis und der genetischen Distanzen zwischen Populationen soll helfen, Antworten über die pleistozäne Evolution, Biogeographie und Artbildung zweier Artkomplexe, die zudem ober Hybride miteinander verbunden sind, zu bekommen.
keywords Apomixis Populationsgenetik Arabis Systematik Evolution
Publikationen
Multiple hybrid formation in natural populations: concerted evolution of the internal transcribed spacer of nuclear ribosomal DNA (ITS) in North American Arabis divaricarpa (Brassicaceae).
Autoren: Koch, MA; Dobes, C; Mitchell-Olds, T; Jahr: 2003
Journal articles
Genetic diversity, biogeography, and evolution of apomixis in North American Arabis holhoellii Hornrm. and Arabis drummondii Gray (Brassicaceae)
Autoren: Dobe¿, Ch. Jahr: 2003
Doctoral Thesis
Project staff
Marcus Koch
Ao.Univ.Prof. Dipl.-Biol. Dr.rer.nat. Marcus Koch
Projektleiter*in
01.08.2000 - 31.03.2003
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Max-Planck-Institut für Chemische Ökologie, Jena
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