Entwicklung und Optimierung von neuartigen phylogenomischen Methoden zur Aufklärung der Artenvielfalt und Evolution im Tribus Cichorieae (Compositae/Korbblütler), die wichtige Erkenntnisse zum Stammbaum der Korbblüterfamilie liefern.

• Antragstellerin: Katy Jones, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397660743

Das vorliegende Projekt reiht sich als wichtiger und innovativer Teil in unsere fortlaufende Forschung zur Systematik der Tribus Cichorieae in der mega-diversen Blütenpflanzenfamilie Compositae (oder Asteraceae, Korbblütlerfamilie) ein und ist damit unser Beitrag zu den internationalen Bemühungen den Compositae Stammbaum besser zu verstehen (Mandel et al. 2017). Wir planen das so genannte „Target Enrichment and Hybrid Capture“ anzuwenden, welches ein Verfahren des Hochdurchsatzsequenzierens („Next-generation sequencing“) ist. Mit dieser Methode werden streng konservierte, also wenig variable, Sequenzabschnitte des Kerngenoms erfasst (hybrid capture), vervielfältigt (target enrichment) und anschließend sequenziert. Die so erhaltenen Sequenzdaten werden benötigt, um phylogenomische Analysen zur Erforschung des Compositae Stammbaumes auszuführen. Diese Methode wurde von der Projektleiterin (Katy Jones) schon im Molekularlabor sehr erfolgreich getestet. Dieser Projektvorschlag ist als Pilotstudie konzipiert, damit wir die Arbeitsabläufe des beschriebenen Laborverfahrens und die anschließende Datenanalyse optimieren und weiter entwickeln können.In dieser Pilotstudie wird zunächst ein Schwerpunkt auf den kaum verstandenen Subtribus Scorzonerinae (Schwarzwurzel) gelegt und es soll die bisher umfangreichste Sammlung an Taxa der Scorzonerinae untersucht werden. Ein wesentlicher Bestandteil von diesem Projekt ist die Zusammenarbeit mit einer Doktorandin aus dem Iran, die an der Systematik der Gattung Scorzonera arbeitet. Die Doktorandin soll am Botanischen Garten und Botanischen Museum Berlin die „Target Enrichment and Hybrid Capture“ Methode lernen, auf ihre iranische Pflanzensammlung der Gattung Scorzonera anwenden, und die phylogenomischen Analysen selbst durchführen. Iran ist ein Biodiversitätshotspot für die Gattung Scorzonera, weil dort viele endemische Schwarzwurzeln vorkommen und damit trägt das Pflanzenmaterial der Doktorandin in besonderem zu einem tiefen Verständnis der molekularen Systematik der Scorzonera bei.Die Analysemethoden von “Target Enrichment and Hybrid Capture” Daten werden ständig weiterentwickelt und bieten damit teilweise vereinzelte bioinformatische Fragmente. In diesem Kontext liefert unser Projekt einen robusten und artenreichen Datensatz der Cichorieae, welcher genutzt werden soll, um verschiedene bioinformatische Workflows hinsichtlich ihrer Leistungen und Ergebnisse zu vergleichen und auch neue Verknüpfungen aufzuzeigen. Unser Ziel ist es, einen geradlinigen Ablauf der Datenanalyse zu entwickeln und damit unsere zukünftige Arbeit zu erleichtern. Die Ergebnisse dieser Projektskizze werden auch für andere Forschungsgruppen, die an den Asteraceae arbeiten, sowie im Allgemeinen für Forschende der Pflanzensystematik, die an ähnlichen Datensätzen und Methoden arbeiten, von großer Bedeutung sein.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Norbert Kilian