Phylogenie und Populationsgenomik von Pfeffer aus Sri lanka

Die Gattung Piper der Familie Piperaceae ist pantropisch verbreitet und Gebiete der Diversifizierung sind in der Neotropis und Südostasien zu finden, jedoch wird in der Neotropis eine größere Anzahl von Arten dokumentiert. Die Gattung Piper umfasst wirtschaftlich wichtige Arten wie Piper nigrum (schwarzer Pfeffer), Piper betle (Betelblätter) und Piper longum (Thippili). Von diesen drei Arten spielt der schwarze Pfeffer eine wichtige Rolle, da er zum Exportgut Sri Lankas gehört. Es sind zehn Arten von Piper in der Flora von Ceylon (Band VI, 1987) dokumentiert, nämlich P. nigrum, P. betle, P. longum, P. sylvestre, P. zeylanicum, P. trineuron, P. siriboa, P. chuvya, P. hymenophyllum und P. walker. Drei Arten sind in Sri Lanka endemisch, nämlich P.zeylanicum, P. trineuron und P. walkerii. In diesem Projekt versuchen wir, eine große Bestandsaufnahme in den Waldreservaten sowie in den Naturschutzgebieten durchzuführen, um alle wildlebenden Arten zu sammeln und zu identifizieren, um die vorhandene Flora von Ceylon zu revidieren. Das Kronen-Alter (Crown Age) von Piper liegt bei etwa 71 Jahren, aber es gibt keine Informationen zum Ursprung und zur Diversifizierung der endemischen Piper-Arten in Sri Lanka. Bisher verfügbare molekulare Phylogenien schließen die Arten von Sri Lanka nicht mit ein. Um den Ursprung der endemischen Arten von Sri Lanka abzuschätzen, werden wir eine umfassende molekulare Phylogenie der Gattung durchführen, indem wir unsere Arten sequenzieren und diese Sequenzen mit den verfügbaren Sequenzen von Arten der Neotropis sowie weiterer Kern- und Plastidenmarkern aus der Genbank einbeziehen. Die erhaltene molekulare Phylogenie soll durch einen auf Next-Generation- RAD-Seq basierenden phylogenomischen Baum ergänzt werden. Die genetische Diversität von Piper nigrum (schwarzer Pfeffer) soll durch Auswahl von lokalen Rassen aus den Nass- und Zwischenzonen anhand der RAD-Seq-Daten bewertet werden. Die genetisch stark divergierenden Rassen sollen hinsichtlich ihrer Ergiebigkeit und ihres Piperin-Gehalts bewertet werden. Der Prozentsatz an zwittrigen Blüten sowie ihre Verteilung über die Blüten-Ähre, die sich auf den Pfefferertrag auswirkt, soll durch 3D-Computertomographie abgeschätzt werden.