Die genomische Architektur konvergenter schneckenmahlender Kiefer in Buntbarschen

• Antragsteller: Professor Dr. C. Darrin Hulsey
• Fachliche Zuordnung: Evolution, Anthropologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 366312182

Konvergente Phänotypen, die unabhängig in mehreren adaptiven Radiation entstanden sind, könnten wine verschiedene, ähnliche oder gleiche genomische Architektur haben. Das Ziel dieses Antrags ist es, alternative Hypothesen über die genomische Basis der Konvergenz in der Morphologie von Schlundkiefern, welche zum Zerkleinern von Schnecken verwendet werden, in mehreren Linien von Buntbarschen zu untersuchen. Der skizzierte Ansatz umfasst die Kartierung von Regionen innerhalb des Genoms, die Merkmale wie Zahngröße, Muskelmasse und Kiefernahtstellen beeinflussen. Der Antrag befasst sich mit drei zentralen Fragen:Ziel 1: Welche genomischen Region(en) stehen im Zusammenhang mit dem in H. minckleyi gefundenen Polymorphismus der Zahngröße? Mit Hilfe einer Hybrid F2 Kreuzung, plane ich zu untersuchen, ob es einen einzigen genomischen Lokus mit großem Effekt gibt oder ob alternativ mehrere Regionen des Genoms mit der bimodalen Verteilung der Größe der Schlundkieferzähne in H. minckleyi assoziiert sind.Ziel 2: Sind die QTL für andere Schlundkiefer Merkmale, die mit dem Polymorphismus der Zahngröße von in freier Wildbahn gefangenen H. minckleyi assoziiert sind, mit dem Zahngröße QTL co-lokalisiert? Wir werden die QTL, die wir im Rahmen von Ziel 1 identifiziert haben, verwenden um zu bestimmen, ob QTL für andere Schlundkiefer Merkmale im Zusammenhang mit der molariform vs. papilliform Zahngröße Dichotomie in orthologen Regionen des Genoms co-lokalisieren, wo Zahngröße QTL(s) vorhanden sind. Wir werden auch prüfen, ob die genomische Architektur für diese zusätzlichen Merkmale auffällig in gleichen Regionen des Genoms co-lokalisiert sind.Ziel 3: Ist die genomische Architektur des schneckenmahlenden Phänotyps in anderen Buntbarsch Linien ähnlich wie bei H. minckleyi? Wir werden hierfür vier zusätzliche Hybrid Kreuzungen von Arten verwenden, die sich entlang einer molariform-papilliformen Achse unterscheiden. Damit planen wir zu bestimmen, ob Artenpaare, die einen Großteil der Buntbarsch Diversität abdecken, die gleiche Anzahl von QTL und das gleiche Maß an Co-Lokalisierung, sowie QTL in orthologen genomischen Regionen, die mit der Schlundkiefer Divergenz in polymorphen Populationen von H. minckleyi assoziiert sind, aufweisen. Die QTL-Studien werden in einer Reihe von Buntbarsch Linien, die sich entlang einer ähnlichen phänotypischen Achse unterscheiden, durchgeführt. Damit sollten wir in der Lage sein zu testen, ob ähnliche oder unterschiedliche genomische Regionen zur Konvergenz der Schlundkiefer innerhalb von Populationen und zwischen Arten von Buntbarschen geführt haben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen