Systematik und Phylogenie der Gattung Fosterella (Bromeliaceae)

zurück

                                                                                                                        zurück

Projektbeschreibung

Fosterella-Arten sind mesophytische, terrestrische, meist weiß blühende Rosettenpflanzen aus der Familie der Bromeliengewächse (Bromeliaceae; Unterfamilie Pitcairnioideae). Das Verbreitungsgebiet der Gattung reicht von Mittel- bis Südamerika, mit einem Diversitätszentrum in ariden und semihumiden Lebensräumen der bolivianischen Anden. Nach einer in unserer Arbeitgruppe durchgeführten taxonomischen Revision umfasst die Gattung aktuell 31 Arten (Peters 2009). Wir analysieren die Systematik, Phylogenie, Biogeographie und Evolution der Fosterella-Arten mit Hilfe traditioneller und molekularer Methoden, u.a. auf der Grundlage von amplified fragment length polymorphisms (AFLP; Rex et al. 2007), plastidären und nukleären Mikrosatellitenmarkern (Wöhrmann et al. 2012) und vergleichender Sequenzierung von Chloroplasten- und Kern-DNA (Rex et al. 2009; Wagner et al. 2013). In allen bisher rekonstruierten Stammbäumen ist die Gattung Fosterella monophyletisch und teilt sich nach Chloroplastendaten in sechs gut gestützte innerartliche Gruppen (Rex et al. 2009). Durch biogeographische Analysen konnte abgeschätzt werden, dass die Gattung vor etwa 9,6 Mio Jahren in den Trockenwäldern der zentralen Anden entstanden ist und sich seitdem in relativ gleichmäßiger Geschwindigkeit diversifiziert hat (Wagner et al. 2013). Unsere biogeographischen Studien erlaubten auch das Nachvollziehen von Ausbreitungswegen und Rückschlüsse auf Artbildungsmechanismen.

Projektleitung

Prof. Dr. Kurt Weising

Aktuelle Projektmitarbeitende

  • Dr. Tina Wöhrmann

Laufzeit

1 / 2002 - 12 / 2013

Zentrale Forschungsförderung

1 / 2002 - 12 / 2002

Drittmittel

DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft), Bonn   http://www.dfg.de

  • 05/2005 – 04/2007
  • 11/2009 – 12/2012

Kooperationen

  • Prof. Dr. Pierre Ibisch, Eberswalde Universität für Nachhaltige Entwicklung
  • Prof. Dr. Georg Zizka, Abt. Botanik und Paläobotanik, Forschungsinstitut Senckenberg, Frankfurt 
  • Dipl.-Biol. Ingo Michalak, Abt. Botanik und Paläobotanik, Forschungsinstitut Senckenberg, Frankfurt (ab Juni 2013: Molekulare Systematik und Evolution der Pflanzen, Universität Leipzig)
  • Dr. Daniele Silvestro, Abt. Botanik und Paläobotanik, Forschungsinstitut Senckenberg, Frankfurt
  • Dr. Roberto Vasquez, Sociedad Boliviana de Botanica, Santa Cruz, Bolivia
  • Dr. Katharina Schulte, James Cook University, Cairns, Australia

Publikationen (seit 1999)

  • Paule, J., Wagner, N., Weising, K., Zizka, G. (2017) Ecological range shift in the polyploid members of the South American genus Fosterella (Bromeliaceae). Ann. Bot. 120: 233-243
  • Wagner, N.D., Weising, K. (2015) Eine große Lebendsammlung von Fosterella L.B.Sm. im Herzen Deutschlands. Die Bromelie 2015(3), 116-122.
  • Wöhrmann, T., Huettel, B., Wagner, N., Weising, K. (2016) Microsatellites from Fosterella christophii (Bromeliaceae) by de novo transcriptome sequencing on the Pacific Biosciences RS. Applications in Plant Sciences 4(1): 1500084
  • Silva, H., Vasconcelos, E., Benko-Iseppon, A., Wagner, N., Weising, K., Brasileiro-Vidal, A. (2016) Chromosomal features of Fosterella L. (Bromeliaceae, Pitcairnioideae) species. Bot. J. Linnean Soc. 181: 532-541.
  • Wagner, N.D., Wöhrmann, T., Öder, V., Burmeister, M.M.A., Weising, K. (2015) Reproduction biology and chloroplast inheritance: a case study in Fosterella. Plant Syst. Evol. 301: 2231-2246.
  • Wagner N., Silvestro D., Brie D., Ibisch P. I., Zizka G., Weising K., Schulte K. (2013): Spatiotemporal evolution of Fosterella (Bromeliaceae) in the Central Andean biodiversity hotspot. Journal of Biogeography 40: 869-880.
  • Wöhrmann T., Wagner N., Krapp F., Huettel B., Weising, K. (2012): Development of microsatellite markers in Fosterella rusbyi (Bromeliaceae) using 454 pyrosequencing. American Journal of Botany 99: e160-e163
    Wöhrmann, T., Weising, K. (2011) In silico mining for simple sequence repeat (SSR) loci in a pineapple expressed sequence tag (EST) database and cross-species amplification of EST-SSR markers across Bromeliaceae. Theor. Appl. Genet. 123: 635-647.
  • Rex, M., Schulte, K., Zizka, G., Peters, J., Vásquez, R., Ibisch, P.L., Weising, K. (2009) Phylogenetic analysis of Fosterella L.B. Sm. (Pitcairnioideae, Bromeliaceae) based on four chloroplast DNA regions. Mol. Phylogenet. Evol51: 472-485.
  • Peters, J., Vásquez, R., Osinaga, A., Leme, E., Weising, K., Ibisch, P. (2008) Towards a taxonomic revision of the genus Fosterella (Bromeliaceae). Selbyana 29: 182-194.
  • Ibisch, P., Read, R.W., Peters, J. (2008) Key to the species of the genus Fosterella (Bromeliaceae). Selbyana 29: 195-198.
  • Peters, J., Weising, K., Ibisch, P.L. (2008) Fosterella nicoliana, eine neue Art des peruanischen Amazonas-Tieflands mit einem bislang unbekannten Samentyp. Die Bromelie (2) 2008, 64-69.
  • Horres, R., Schulte, K., Weising, K., Zizka, G. (2007) Systematics of Bromelioideae (Bromeliaceae) - evidence from molecular and anatomical studies. In: Columbus, J.T., Friar, E.A., Hamilton, C.W., Porter, J.M., Simpson, M.G. (eds.) “Monocots: Comparative Biology and Evolution”, Rancho Santa Botanic Garden, Claremont, CA, Aliso 23: 27-43
  • Rex, M., Patzolt, K., Schulte, K., Zizka, G., Vasquez, R., Ibisch, P.L., Weising, K. (2007) AFLP analysis of genetic relationships in the genus Fosterella L.B. Smith (Pitcairnioideae, Bromeliaceae). Genome 50:90-105.
  • Ibisch, P.L., Vásquez, R., Gross, E., Krömer, T., Rex, M. (2002) Novelties in Bolivian Fosterella (Bromeliaceae). Selbyana 23: 204-219.
  • Horres, R., Zizka, G., Kahl, G. , Weising, K. (2000) Molecular phylogenetics of Bromeliaceae: evidence from the trnL(UAA) intron sequences of the chloroplast genome. Plant Biol. 2, 306-315.
  • Zizka, G., Horres, R., Nelson, C., Weising, K. (1999) Revision of the genus Fascicularia MEZ. Bot. J. Linnean Soc. 129: 315-332.

Abgeschlossene Qualifikationsarbeiten

  • Herwig, Sascha (2015) Mikrosatelliten-basierte Untersuchungen zur molekularen Artabgrenzung innerhalb der Fosterella micrantha-Gruppe (Pitcairnioideae-Bromeliaceae). Bachelor-Arbeit
  • Krey, Michael (2015) Untersuchung zur Kreuzbarkeit vier verschiedener Arten der Gattung Fosterella (Pitcairnioideae/Bromeliaceae). Bachelor-Arbeit
  • Raus, Hanna (2015)  Populationsgenetik von Fosterella micrantha in Mexiko. Bachelor-Arbeit
  • Wagner, Natascha (2013) Phylogeographie und Populationsgenetik der Arten der Gattung Fosterella (Bromeliaceae) in den südamerikanischen Anden, Dissertation.
  • Burmeister, Max Maria Avigdor (2013) Molekulare Untersuchung zur Plastidenvererbung bei Fosterella (Pitcairnioideae/Bromeliaceae), Bachelorarbeit.
  • Öder, Veronika (2012) Untersuchungen zur Kreuzbarkeit der Arten der Fosterella micrantha-Gruppe (Pitcairnioideae/Bromeliaceae), Bachelorarbeit.
  • Peters, J. (2009) Revision of the genus Fosterella L.B.Sm. (Bromeliaceae), Dissertation.
  • Karl, Doreen (2008): Mikrostrukturelle Untersuchungen an Trichomen der Gattung Fosterella (Bromeliaceae), Staatsexamen.
  • Rex, Martina (2007): Molekulare Untersuchungen zur Phylogenie der Gattung Fosterella, Promotion.
  • Vesely, Sanja (2006): Verwandtschaftsuntersuchungen in der Gattung Fosterella (Bromeliaceae) mit Hilfe von Mikrosatelliten-DNA-Markern, Staatsexamen.
  • Brauer, Ingo (2006): Etablierung von Microsatelliten Markern für die Gattung Fosterella, Staatsexamen.
  • Rex, Martina (2001): Molekulare Analyse von Verwandtschaftsbeziehungen in ausgewählten Gattungen der Pitcairnioideae, Diplomarbeit.

zurück (Kopie 1)

                                                                                                                       zurück