Die Evolution von Habitatpräferenzen bei Sonnenblumen

Erwin-Schrödinger-Stipendium J 1960Die Evolution von Habitatpräferenzen bei SonnenblumenChristian LEXER09.10.2000 Die Entstehung neuer Habitatpräferenzen spielt vermutlich eine Schlüsselrolle in der Artbildung bei Pflanzen. Arten, die ihre Existenz Hybridisierungsprozessen verdanken, bieten ein besonders attraktives Modell zur Erforschung solcher Anpassungsprozesse an neue Habitate. Ziel des beantragten Projektes wird es sein, grundlegende Hypothesen zur Evolution neuer Habitatpräferenzen bei wilden einjährigen Sonnenblumen (Helianthus spp.) zu testen. Ein Aspekt davon wird es sein, die genomische Verteilung von Genorten zu untersuchen, die wesentlich an der Entstehung der wilden Sonnenblumenart Helianthus paradoxus beteiligt waren. Diese Hybridspezies unterscheidet sich von ihren Elternarten, Helianthus annuus und Helianthus petiolaris durch unterschiedliche Habitatvorlieben infolge einer neuen Anpassung (extreme Salztoleranz), und durch unterschiedliche Blühzeiten. Beide Merkmale, Salztoleranz und Blühzeitpunkt, werden aller Voraussicht nach von wenigen QTL ("Quantitative Trait Loci") mit starkem phänotypischem Effekt kontrolliert. Eine genetische Kartierung wird es mir erlauben, die Verteilung beider QTL-Klassen (Salztoleranz als Basis für neue Habitatvorlieben einerseits, und Blühzeitpunkt als Grundlage für assortative Paarung andererseits) im Genom zu vergleichen. Mit Hilfe der gewonnenen Daten werde ich in der Lage sein, die Hypothese zu testen, daß Kopplung zwischen diesen beiden QTL-Klassen die Artentstehung im Modellsystem Helianthus ermöglicht h at. Weiters ist vorgesehen, den Effekt des Salztoleranz-Phänotyps auf die Fitness einer experimentellen Population in natürlichem "Hybrid-Habitat" zu untersuchen. Mehrere Fitness-Parameter werden an dieser Population zu unterschiedlichen Zeitpunkten des pflanzlichen Lebenszyklus erhoben werden. Auf diese Weise wird es mir möglich sein, die Wirkung eines ökologischen Anpassungsmerkmals, das eng mit der Entstehung neuer Habitatvorlieben verbunden ist (Salztoleranz), auf verschiedene Fitness-Komponenten im natürlichen Habitat zu erfassen. Die geplanten Experimente werden es mir erlauben, die Evolution neuer Habitatpräferenzen bei einer natürlich vorkommenden Hybridspezies auf verschiedenen Ebenen zu beleuchten - auf der Ebene des Genoms und auf der Ebene des Organismus in seinem, natürlichen Habitat.