Auflösen komplexer Taxonomien mithilfe von Typusmaterial, Hyb-Seq und geometrischer Morphometrie – ein „Proof of Concept“ anhand der herausfordernden Gattung Xanthium L.

• Antragsteller: Dr. Salvatore Tomasello
• Fachliche Zuordnung: Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 446951369

Taxonomie ist ein wichtiger Grundstein der Systematik. Die Erstellung zuverlässiger Taxonomien ist besonders schwierig in Artkomplexen, in denen die morphologische und/oder genetische Differenzierung zwischen Abstammungslinien nicht eindeutig ist. In diesen Komplexen existieren oft widersprüchliche taxonomische Konzepte und taxonomische Namen werden oftmals falsch angewendet. In dem geplanten Projekt soll ein konzeptioneller Work-Flow entwickelt werden, um kohärente evolutionäre Linien in komplizierten taxonomischen Gruppen abzugrenzen. Dies geschieht unter Verwendung von Herbarmaterial (einschließlich Typen), Phylogenomik (Hyb-Seq) und geometrischer Morphometrie, unter Anwendung koaleszenz-basierter Methoden. Die Einbeziehung von Typen in die Analysen wird die taxonomische Bewertung erheblich erleichtern und die nomenklatorische Arbeit beschleunigen.In dem Projekt soll der Work-Flow an Xanthium, einer morphologisch komplizierten Gattung der Korbblütler (Asteraceae), getestet werden. Viele Artlinien der Gattung sind heutzutage weltweit verbreitet und die Durchführung einer umfassenden phylogenetischen Studie, die ausschließlich auf Feldsammlungen beruht, wäre sehr zeit- und kostenintensiv. Es ist angedacht etwa 240 Proben zu analysieren (größtenteils Herbarmaterial). Damit wird die gesamte geografische Verbreitung und morphologische Vielfalt von zwei herausfordernden Komplexen der Gattung (d.h. der X. orientale Artkomplex und X. spinosum s.l.) vollständig abgedeckt. Die genomische Information wird durch Hyb-Seq und mit dem "Asteraceae COS kit" produziert. Blattform und Merkmale der Fruchtkörbchen (d. h. die weiblichen Körbchen, beziehungsweise Fruchtverbände) werden für die geometrisch-morphometrischen Analysen verwendet. Mit integrativen Methoden für Artabgrenzung (die gleichzeitig genetische und phänotypische Daten analysieren können) werden kohärente Evolutionslinien in diesen Komplexen eingegrenzt. Dank der Einbeziehung von Typusmaterial in die Analysen können diese Linien mit taxonomischen Namen verknüpft werden. In Zusammenarbeit mit anderen Projekten des SPP-Programms soll auf eine methodische Synthese solcher Work-Flows in sehr unterschiedlichen taxonomischen Gruppen hingearbeitet werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1991: Taxon-OMICS: Neue Herangehensweisen zur Entdeckung und Benennung von Arten und Biodiversität
• Internationaler Bezug: Argentinien, Italien, Österreich, Portugal, Schweden, Tschechische Republik, USA
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Dr. Christian Bräuchler; Dr. Jirí Danihelka; Professorin Dulce Freire; Dr. Diego Gutierrez; Professor Dr. Bengt Oxelman; Professor Jose Panero; Professor Alessio Papini