Untersuchungen zur Pflanzenevolution anhand von Orchideen
Polyploidie (der Besitz von mehr als zwei Chromosomensätzen) tritt bei Pflanzen häufig auf und steht mit der Pflanzenevolution in Zusammenhang. Es wird angenommen, dass die Polyploidisierung zur Evolution neuer Arten durch genetische Redundanz führt. Diesbezüglich wurden jedoch noch nicht viele Untersuchungen angestellt. Das EU-finanzierte Projekt "Molecular architecture of adaptive diffusion in sibling allopolyploid lineages" (TRANSADAPTATION) befasst sich mit fünf Arten der Orchideengattung Dactylorhiza. Arten mit zwei "Eltern" sind diploid (sie haben jeweils zwei Chromosomensätze), während solche mit drei "Eltern" polyploide Arten sind. Sie sind also das Ergebnis einer Hybridisierung. Zuerst sammelten die Forscher Proben von 25 verschiedenen Populationen in Europa und nutzen die Gensequenzierung, um die für das Projekt erforderlichen Daten zu erfassen. Unter Verwendung dieser Informationen schufen sie ein so genanntes "Referenzgenom" für jede "Elternart". Durch einen Genomvergleich fand TRANSADAPTATION heraus, dass sich die Genexpression in den Arten von Nachkommen, die sich zuletzt entwickelt haben, am weitesten unterscheidet. Im Allgemeinen sind die Genexpressionsmuster von der einen oder der anderen Elternart dominant. Das Projekt fand überdies heraus, dass eine wiederkehrende Polyploidisierung zu einer unvorhersehbaren Genexpression bei Dactylorhiza führt. Es wird angenommen, dass dieses Verfahren große Variationen bei einzelnen Pflanzen hervorruft und die Grundlage für die Evolution neuer Arten bildet. Nach Projektabschluss wird TRANSADAPTATION entscheidend zum Wissen im Zusammenhang mit Evolution und genetischer Vielfalt beigetragen haben.
Schlüsselbegriffe
Evolution, Orchidee, Hybridisierung, Polyploidie, Dactylorhiza, Genom
