Diapauseverhalten vom Buchdrucker

Der exakte physiologische und somit reproduktive Zustand zum richtigen saisonalen Zeitpunkt ist ein entscheidender Faktor für das Überleben einer Insektenpopulation. Um dies zu bewerkstelligen haben Insekten eine genetisch vorprogrammierte Periode, welche Diapause genannt wird, entwickelt. Mit Hilfe der Diapause werden die einzelnen Stadien synchronisiert. Der genetische Hintergrund der Diapause soll beim europäischen Buchdrucker mittels Genomanalyse untersucht werden. Ein Anstieg der Temperatur hat schnellere Entwicklungsraten beim Buchdrucker und durch vermehrte Generationen pro Jahr größerere forstwirtschaftliche Schäden zur Folge. Die Genomanalyse Double Digest Restriction Site Associated DNA Sequencing ddRADSeq wird hier verwendet, um 1) die genetische Grundlage der nicht obligaten vs. der obligaten Diapause und2) die europäischen I. typographusPopulationen in Bezug auf Diapauseverhalten zu untersuchen. Öko-physiologisch definierte Individuen, welche unter exakten Temperaturbedingungen herangezogen werden, werden mittels ddRADSeq untersucht. Diese Analyse soll Information zur genetischen Basis des Diapauseverhaltens liefern. Da das Diapauseverhalten eine sehr komplexe Eigenschaft ist, kann nur eine Genomanalyse und somit die Analyse einer sehr hohen Anzahl an Loci Auskunft über dieses Verhalten geben. Die Loci, welche in Bezug auf das Diapauseverhalten einer Selektion unterliegen, werden in Folge bei der Analyse der europäischen Populationen herangezogen um lokale Unterschieden festzustellen. Diese Studie wird neben demographischen Ereignissen auch einen Einblick auf phänotypische Struktur zeigen - somit eine Abschätzung der obligat bzw. nicht obligat diapausierenden Käfer bringen.

Genomanalyse der europäischen Buchdruckerpopulationen in Bezug auf Diapauseverhalten Der Buchdrucker ist der wichtigste Fichtenschädling in unseren Breiten. Diese Borkenkäferart ist somit der wirtschaftlich bedeutendste Gegenspieler der häufigsten Baumart in Europa. Durch den Temperaturanstieg in den letzten Jahrzehnten wird einerseits die Fichte anfälliger für Buchdruckerbefall, andererseits erlaubt dieser schnellere Entwicklungsraten und dadurch vermehrte Generationen pro Jahr. Dadurch kommt es zu größeren Schäden im Wald. Entscheidender Faktor für das Überleben einer Buchdruckerpopulation ist, der exakte physiologische und somit reproduktive Zustand zum richtigen saisonalen Zeitpunkt. Um dies zu bewerkstelligen hat der Buchdrucker eine genetisch vorprogrammierte Periode - Diapause genannt - entwickelt. Mit Hilfe der Diapause werden die einzelnen Stadien synchronisiert. Die in Mitteleuropa vorherrschenden multivoltinen Populationen besitzen eine fakultative Diapause: In Tieflagen können bei günstigen saisonalen Bedingungen bis zu drei Generationen pro Jahr etabliert werden. In Nordskandinavien herrschen hingegen univoltine Populationen vor. Diese obligat diapausierenden Käfer haben nur eine Generation pro Jahr, da die Jungkäfer nach ihrer Entwicklung in ihren Überwinterungsplätzen verbleiben und erst im nächsten Frühjahr ausfliegen. In diesem Projekt wurden verschiedene Diapause-Typen des Buchdruckers von unterschiedlichen Populationen analysiert. Zur Charakterisierung dieser Typen wurden ökologische als auch eine Reihe physiologische Methoden angewendet. In Folge wurde das Genom dieser Individuen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Populationen ein geographisches Muster haben, aber man eine Teilung zwischen den unterschiedlichen Voltinismus-Typen erkennen kann. Allerdings sind noch weitere Analysen nötig, die den endgültigen Zusammenhang zwischen Phänotypen und Genotypen aufzeigen sollen. In Folge sollen diese Daten für GIS-basierte Risikoanalysen herangezogen werden.