Evolution mit und ohne Sex – der Einfluss einer asymmetrischen Meiose auf die Evolution von Genen in polyploiden Rosen

• Antragstellerin: Dr. Christiane Ritz
• Fachliche Zuordnung: Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze ; Genetik und Genomik der Pflanzen
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 431777540

Die Diversität in der Gattung Rosa – die ökonomisch wichtigste Zierpflanzengattung – ist maßgeblich durch Hybridisierung und Polyploidie beeinflusst. Eine herausragende Rolle spielen hierbei die polyploiden europäischen Hundsrosen, die über einen einmaligen Mechanismus hemisexueller Reproduktion verfügen. Aufgrund dieser asymmetrischen Meiose (Canina-Meiose) vereinen sie Merkmale sexueller und asexueller (apomiktischer) Fortpflanzung im selben Zellkern. Mit diesem Antrag möchten wir Rosengenome zytologisch und phylogenetisch untersuchen, um den Ursprung der Canina-Meiose innerhalb der Gattung Rosa und auch die Auswirkungen der Canina-Meiose auf die Chromosomen- und Genevolution zu erforschen. Durch vergleichende Genomik werden wir die Beiträge diploider Rosen zu den davon abgeleiteten polyploiden Arten nachvollziehen und die Alleldivergenz von Single-Copy-Genen in hemisexuellen und sexuellen Arten gegenüberstellen. Mit hier neu zu entwickelnden zytogenetischen Markern werden wir die einzelnen Phasen der Canina-Meiose und ihre möglicherweise epigenetische Kontrolle dokumentieren. Unsere Ziele wollen wir durch moderne bioinformatische Methoden erreichen, die uns genomweite Analysen von kernkodierten Single-Copy Genen mit phylogenetischen und populationsgenetischen Ansätzen erlauben. Zusätzlich werden bei den zytogenetischen Experimenten Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung, Chromatin-Immunoprezipitation und histochemische Markierung zum Einsatz kommen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik
• Partnerorganisation: Czech Science Foundation
• Kooperationspartner: Dr. Ales Kovarik