Die verschlungene Vergangenheit unserer Wiesen-Margeriten – Evolution durch genetische Fusionen

Neues aus der Forschung

Meldung vom 04.11.2015

Viele neue Pflanzenarten entstehen durch Kreuzung bzw. Hybridisierung. Dabei geht die Entstehung einer Art häufig mit einer Verdopplung des Chromosomensatzes einher (Polyploidisierung).


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Margeriten-Arten mit doppeltem Chromosomensatz wie das in Frankreich heimische Leucanthemum burnatii stellen den Ausgangspunkt für die Entstehung des Polyploidkomplexes der Gattung Leucanthemum dar.
Foto: Prof. Dr. Christoph Oberprieler
K. Konowalik, F. Wagner, S. Tomasello, R. Vogt, Ch. Oberprieler. 2015. Detecting reticulate relationships among diploid Leucanthemum Mill. (Compositae, Anthemideae) taxa using multilocus species tree reconstruction methods and AFLP fingerprinting. Molecular Phylogenetic and Evolution 92: 308-328
DOI: 10.1016/j.ympev.2015.06.003

Bei der Entwicklung neuer Margeriten-Arten findet aber neben der polyploiden auch eine homoploide Hybridartbildung statt, wie jetzt Forscher der Universität Regensburg herausgefunden haben. Die homoploide Hybridartbildung konnte bisher erst für wenige Pflanzenarten zweifelsfrei nachgewiesen werden. Nach Ansicht der Forscher ist demnach auch genetische Fusion ein Grund für die pflanzliche Vielfalt, und nicht allein eine fortschreitende Auseinanderentwicklung und Differenzierung.

Margeriten der Gattung Leucanthemum sind uns gut vertraut. Jeder kennt den Anblick dieser Vertreter der Korbblütengewächse mit ihren gelben Röhren- und weißen Strahlblüten auf ländlichen Wiesen, in städtischen Parkanlagen oder im heimischen Garten. Auch in der botanischen Evolutionsforschung spielen Margeriten eine besondere Rolle: Neben den vier in Deutschland heimischen Arten existieren noch 38 weitere Arten in Südeuropa, vor allem auf der Iberischen Halbinsel, in Italien oder auf dem Balkan. Bislang ging man davon aus, dass in dieser Pflanzengruppe die Entstehung einer neuen Art immer mit der Verdopplung des Chromosomensatzes einhergeht. So hat Polyploidisierung dazu geführt, dass einzelne Margeriten-Arten zwischen 18 und 198 Chromosomen pro Zellkern enthalten können. Dies ist nicht ungewöhnlich, weisen doch auch fast alle Pflanzen von wirtschaftlicher Bedeutung – Weizen, Kartoffeln, Baumwolle, Raps, Mais oder Kaffee – Polyploidisierung auf.

Ein Forscherteam vom Institut für Pflanzenwissenschaften der Universität Regensburg um Prof. Dr. Christoph Oberprieler (Professur für Evolution und Systematik der Pflanzen) und Dr. Kamil Konowalik konnte nun jedoch zeigen, dass bei Margeriten bereits die mit normalem Chromosomensatz ausgestatteten Arten Kreuzungsprodukte darstellen können. Die Untersuchungen der Regensburger Forscher belegen, dass es in einigen Fällen vor einer Verdopplung des Chromosomensatzes zur Kreuzung zweier Arten mit niedrigerer Chromosomenzahl gekommen sein muss. Dabei stellt die neu entstandene Art ein stabilisiertes Kreuzungsprodukt dar, das morphologische oder ökologische Eigenschaften der beiden Elternarten auf sich vereinigt.

Zumindest für Margeriten wird man vor diesem Hintergrund vom Bild eines sich immer weiter verästelnden bzw. differenzierenden Stammbaums Abschied nehmen müssen. Vielmehr zeigt sich hier das Bild von netzförmigen Verwandtschaftsverhältnissen. Die Ergebnisse der Regensburger Wissenschaftler wurden in der Fachzeitschrift „Molecular Phylogenetics and Evolution“ publiziert


Diese Newsmeldung wurde erstellt mit Materialien von idw-online


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