Das Projekt "Phylogeographie und Naturschutzgenetik von Mausmakis (Microcebus spp.)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover, Institut für Zoologie durchgeführt. Intraspecific genetic differentiation, desentangle the historic and recent processes of genetic differentiation, estimate range sites, document human disturbances and vulnerability of lemurs to these. Taxonomic classifications, test of phylogeographic hypotheses.
Das Projekt "Multivariate classification, biogeography and phylogeographical analysis of Pannonian steppe grasslands" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Integrative Naturschutzforschung durchgeführt. Steppe grasslands of the Pannonian region represent habitats for numerous rare and endangered animal and plant species. Therefore, this region covers high levels of biodiversity. In a vegetation history perspective, steppes have been dominant throughout most of the Quaternary in vast areas of Europe. However, constancy of steppe communities over time remains a matter of research.
Das Projekt "Population Genomics of Diapause Phenotypes in European Ips typographus Using High-Throughput RADseq" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Being in the right physiological and reproductive condition at the right time and place is an essential component for the fitness of an insect population. Insects use a genetically programmed period named diapause to synchronize their life histories. In this project, the genetic variation of diapause of the European spruce bark beetle, Ips typographus will be analyzed. Increases in temperature and progressively warmer springs permits more rapid rates of development in this spruce pest with the consequence of an increase in the number of generations per year in populations dominated normally by univoltine individuals. The method double digest restriction site associated DNA sequencing ddRADSeq will be applied in order to investigate 1) the genetic basis of the evolution of facultative diapause from an ancestral condition of obligate diapause and 2) the phylogeography of European I. typographus populations emphasizing functional genetic variation associated with the diapause phenotype. Ecopyhsiologically defined individuals reared in the laboratory will be genetically screened via ddRADSeq and information shall be obtained on the genetic basis of alternative diapause developmental pathways. As diapause is a complex developmental phenotype only the analysis of a large number of loci or single nucleotide polymorphisms covering the entire genome will distinguish genome-wide phylogeographic effects among loci from genetic divergence driven by selection on the diapause phenotype. Distinguishing between phylogeoraphic structure and local selection will allow the identification of genomic regions subject to adaptation. Consequently, ddRADSeq will be applied on European populations studying how populations from Europe are genetically structured. Besides demographic information this screening will bring insight how single populations are phenotypically structured i.e. an estimate how many obligate vs. facultative individuals are present in each population.
Das Projekt "Phylogeograpie von Pityogenes chalcographus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Ein Beispiel für Rassendifferenzierung bei Borkenkäfern ist Pityogenes chalcographus L. welcher Picea spp. befällt und in fast ganz Europa anzutreffen ist. Mitte der 70iger konnte die Gruppe um E. Führer dieses Phänomen durch Kreuzungsversuche und morphologischen Analysemethoden aufzeigen. Allopatrische Weibchen wurden zum Teil von Männchen abgelehnt und Kreuzungen zwischen skandinavischen und alpinen Rassen ergaben geringere Nachkommen, die aber Heterosis aufwiesen - also eine höhere Fitness und daher höheres epidemisches Potential aufwiesen. Weiters zeigten die Hybriden eine signifikant höhere Anzahl an polyploiden Spermien. Es wird angenommen, daß die postglaziale Evolution für die Rassenbildung bei P. chalcographus verantwortlich ist. Diese ist bei P. chalcographus eng mit der des Wirtsbaumes P. abies verbunden. P. abies hatte drei Refugialgebiete: Dinarische Alpen, Carpathische Alpen und das Gebiet nördlich von Moskau - Kostroma. Es ist wahrscheinlich, daß P. chalcographus dieselben Refugialgebiete und auch dieselben Remigrationsrouten hatte. Doch bis heute ist die Phylogeographie dieses Borkenkäfers noch nicht untersucht worden. Daher hat dieses Projekt zwei Ziele 1. Kreuzungsversuche mit skandinavischen und alpinen Populationen als auch kleinräumige Kreuzungsversuche innerhalb zentraleuropäischer Populationen - ähnlich der Versuche von E. Führer. Die Populationen, als auch die F1 soll danach auf diverse Fertilitätsparameter, morphologische Paramter als auch Spermapolyploidien untersucht werden. Dieses Ziel soll die Verteilung der europäischen Rassen im Vergleich zu den Studien von E. Führer untersuchen Das 2. Ziel ist es, Mikrosatelliten (diploid - Genotypen) und mitochondriale COI, COII AND ND (maternale - Haplotypen) Marker anzuwenden, um die phylogeographische Verteilung der europäischen Populationen zu untersuchen. Diese soll zeigen, ob die Rassen mit spezifischen Haplo-/Genotypen korrelieren und ob die Verteilung der Haplo-/Genotypen ihre postglaziale Geschichte widerspiegelt. Diese Daten sollen mit den Daten des Wirtsbaumes aber auch mit anderen Borkenkäferdaten verglichen werden. Die genetischen Daten sollen auch eine Abschätzung über die genetische Diversität der Populationen aber auch des Genflusses zwischen den Populationen geben.
Das Projekt "Evolution von Artdiversität durch Hybridisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wien, Institut für Botanik durchgeführt. Spektakuläre Beispiele für explosive Artbildung bzw. Radiation in der Evolution Höherer Pflanzen finden sich bei formenreichen und expandierenden Sippen-Aggregaten. Unsere Arbeitshypothese ist, dass nicht nur Differenzierung, sondern auch Hybridisierung auf Diploid- und Polyploidstufen innerhalb von solchen Aggregaten wesentlich sind und hybridogene Artbildung, öko-geographische Radiation und Biodiversität fördern. Unser Modell für die Verifizierung dieser Arbeitshypothese ist die Gattung Achillea (Schafgarben, Compositae-Anthemideae) mit etwa 120 Arten. In einer ersten Radiationsphase im westlichen Eurasien hat die Gattung ihren Lebensraum bis in die Wüsten und Hochgebirge erweitert, wobei neben formenreichen, diploid/polyploiden, hybridisierenden und weitverbreiteten Sippen-Aggregaten (z.B. A. millefolium agg., A. nobilis agg. oder A. ptarmica agg.) auch formenverarmte und isolierte diploide Arten mit schrumpfenden Arealen (z.B. A. grandifolia, A. ligustica oder A. ageratum) entstanden sind. Bereits verfügbare morphologische, phytochemische und cytogenetische Befunde geben zusammen mit neuen Daten aus der Kern- und Plastiden-DNA Hinweise auf die verwandtschaftlichen Zusammenhänge. Diese Studien sollen weitergeführt und durch detaillierte DNA- und Genom-Analysen (besonders AFLP, Mikrosatelliten, FISH; in Zukunft auch QTL) sowie andere multidisziplinäre Ansätze (z.B. PC-gestützte Morphometrie, phytochemische Bioessays, Ökoindikation) ergänzt werden. Damit hoffen wir Beweise für die vermutete Entstehung hybridogener Arten mit verbesserten Anpassungsmerkmalen sowie vermehrter Konkurrenzkraft und Ausbreitungsfähigkeit zu erbringen. Schon jetzt legen vorläufige multidisziplinäre Befunde (AFLP etc.) an mitteleuropäischen 2x- und 4x-Arten von A. millefolium agg. nahe, dass aus zwei öko-geographisch stark 'eingeengten', regressiven und partiell isolierten Ausgangsarten drei weitere, wesentlich 'erfolgreichere' und aggressive Arten durch Hybridisierung entstanden sind (Figs. 5-7). Vergleichbare Prozesse waren offenbar auch bei der Ausbreitung des A. millefolium-Komplexes von Eurasien nach Nordamerika im Spiel, wo in einer zweiten Radiationsphase viele neue Lebensräume von der Meerküste bis über die Waldgrenze erobert wurden. Wir beabsichtigen erste Analysen an diesen nordamerikanischen 4x- und 6x-Populatonen sowie an der wahrscheinlich ebenfalls hybridogenen 6x-Kleinart A. millefolium s.str. In einer dritten Expansionsphase der Gattung und mit Hilfe des Menschen ist diese Sippe weltweit zu einem aggressiven Unkraut geworden. Der innovative Aspekt unseres Projektes zur Evolution Höherer Pflanzen liegt also darin, mit allen heute verfügbaren Methoden zur Frage nach der Bedeutung der Hybridisierung für die Bildung neuer Sippen und ihrer adaptiven Merkmale sowie für öko-geographische Radiation, Expansion und Phylogeographie beizutragen.
