A population genetic approach to speciation in wild tomatoes
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In diesem Projekt wurden populationsgenetische Prozesse während der Artbildung bei Wildtomaten (Solarium section Lycopersicori) 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.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2003): Distinguishing the hitchhiking and background selection models. Genetics 165: 2307-2312
Innan, H. and W. Stephan
- (2005): Genealogical footprints of speciation processes in wild tomatoes: Demography and evidence for historical gene flow. Evolution 59:1268-1279
Städler, T., K. Roselius, and W. Stephan
- (2005): The relationship of nucleotide polymorphism, recombination rate and selection in wild tomato species. Genetics 171: 753-763
Roselius, K., W. Stephan, and T. Städler
- (2007): Using multilocus sequence data to assess population structure, natural selection and linkage disequilibrium in wild tomatoes. Mol. Biol. Evol. 24: 2310-2322
Arunyawat, U., W. Stephan, and T. Städler
