Population genetics of adaptation in wild tomatoes
Final Report Abstract
In diesem Projekt wurden populationsgenetische Prozesse während der Artbildung bei Wildtomaten (Solanum section Lycopersicon) mittels Analyse der genetischen Variabilität im Genom untersucht. Wildtomaten wachsen an den westlichen Abhängen der Anden in Südamerika und auf den Galapagos Inseln. Obwohl die Wildtomaten-Arten morphologisch gut unterscheidbar sind, haben genetische Studien gezeigt, dass sie relativ jung sind. Diese Tatsache hat einen populationsgenetischen Ansatz nahe gelegt, um Faktoren der Artbildung zu untersuchen, wie Demographie, Populationsstruktur, Fortpflanzungssystem und die natürliche Selektion. Wir haben zunächst fünf Arten verglichen, zwei selbstbefruchtende Arten und drei obligate Fremdbestäuber. Dabei konnten wir feststellen, dass das Fortpflanzungssystem eine wichtige Rolle spielt, jedoch nicht den großen Unterschied in der genetischen Diversität zwischen Selbst- und Fremdbefruchtern allein erklären kann. Weitere Faktoren, wie insbesondere negative Selektion, müssen in der Evolution vor allem bei den Selbstbefruchtern einen großen Einfluss ausgeübt haben. Danach haben wir uns auf die sehr nahe verwandten Arten Lycopersicon peruvianum und L. chilense (beides Fremdbefruchter) konzentriert. Wir haben gefunden, dass diese Arten sich tatsächlich erst vor ca. einer halben Million Jahren getrennt haben und dass danach die Populationsgröße merklich angewachsen ist. Zweifelsfrei konnte auch nachgewiesen werden, dass bei der Auseinanderentwicklung Genfluss zwischen beiden Arten (Introgression) stattgefunden hat.
Publications
- (2010). Nucleotide diversity pattern of local adaptation at drought-related candidate genes in wild tomatoes. Mol. Ecol. 19: 4144-4154
Xia, H., L. Camus-Kulandaivelu, W. Stephan, A. Tellier, and Z. Zhang
- (2011). Adaptation to drought in two wild tomato species: the evolution of the Asr gene family. New Phytologist 190: 1032-1044
Fischer, I., L. Camus-Kulandaivelu, F. Allal, and W. Stephan
- (2011). Estimating parameters of speciation models based on refined summaries of the joint site-frequency spectrum. PLoS One 6: e18155
Tellier, A., P. Pfaffelhuber, B. Haubold, L. Naduvilezhath, L. E. Rose, T. Städler, W. Stephan, and D. Metzler
- (2011). Inference of seed bank parameters in two wild tomato species using ecological and genetic data. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108: 17052-17057
Tellier, A., S. J. Y. Laurent, H. Lainer, P. Pavlidis, and W. Stephan
