Retikulate Evolution und Hybridisierung bei Weiden (Salix L.)

• Antragstellerin: Professorin Dr. Elvira Hörandl
• Fachliche Zuordnung: Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313721922

Hybridisierung ist bei Blütenpflanzen ein bedeutsamer Evolutionsprozess und kann potentiell zur Artbildung führen. Hybrid-Speziation erfordert die Bildung einer Kreuzungsbarriere gegen die Elternarten, die etwa durch Besiedelung neuer ökologischer Nischen oder durch Polyploidie erfolgen kann. Hybrid-Speziation im Zusammenhang dürfte vor allem aus Kreuzungen von genetisch divergenten Eltern-Arten entstehen. Bisher sind allerdings wenige Fälle von erfolgreicher Hybrid-Speziation dokumentiert. Ziel dieses Projektes ist eine molekular-systematische Studie an der Gattung Salix (Weiden), welche seit langem für eine außergewöhnlich häufige Hybridbildung bekannt ist. Es bilden sich in natürlichen Populationen regelmäßig Hybriden zwischen entfernt verwandten Arten. Bisherige Kenntnisse über Phylogenie, Morphologie und das Vorkommen von Polyploidie legen nahe, dass die Gattung durch retikulate Evolution und Hybrid-Speziation beeinflusst wurde. Hybriden rezenter Arten scheinen vor allem neue Populationen im Alpengebiet auf Gletschervorfeldern auf Extremstandorten zu etablieren. In diesem Projekt wird restriction-associated DNA sequencing (RADseq) als next-generation-sequencing Methode verwendet. Durch das Herausfiltern von einer großen Anzahl von Mutationen (Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs) aus dem Genom können phylogenetische Zusammenhänge, Heterozygotie, Hybriden und Elternarten erkannt werden. Die Datierung der molekularen Phylogenie wird das Alter der Entstehung und Artbildung zeigen. Die Ziele des Projekts sind es, (1) die Phylogenie und Verwandtschaftsverhältnisse anhand von Vertretern von 18 europäischen Sektionen der Strauchweiden zu rekonstruieren; (2) eine Fallstudien zur Populationsstruktur, Generationenaufbau, Introgression und Etablierung an rezenten Hybrid-Populationen durchzuführen, in denen möglicherweise ein Potenzial zur Hybrid-Speziation vorliegt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen