Molekulare Ökologie in der Biodiversitätsforschung

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Friederike Baum
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1 Institut für Forstentomologie, Forstpathologie & Forstschutz Molekulare Ökologie in der Biodiversitätsforschung Christian Stauffer

2 Forstentomologie Ökophysiologie/Epidemiologie Priv. Doz. Dr. DI Gernot Hoch Univ. Prof. Dr. Axel Schopf Institut für Forstentomologie, Forstpathologie & Forstschutz Insektenpathologie Univ. Prof. Dr. Rudolf Wegensteiner Molekulare Ökolgie Univ. Prof. Dr. DI Christian Stauffer Phytochemie Dr. Christa Schafellner Forstpathologie Univ. Prof. Dr. DI Erhard Halmschlager Priv. Doz. Dr. DI Thomas Kirisits Univ. Prof. Dr. DI Edwin Donaubauer

3 Vektor von Pilzen Monitoring - Risikoanalyse Populationsstuktur Natürliche Feinde

4 The time will come I believe, though I shall not live to see it, when we shall have fairly true genealogical trees of each great kingdom of nature C. Darwin 1859 On the Origin of Species by Means of Natural Selection Charles Darwin 1837

Genomanalyse Verfechter des biologischen Artkonzepts E.

5 Molekulare Ökologie verbindet ökologische Fragestellungen mit molekulare Methoden der Populationsgenetik, Phylogenetik und Genomanalyse Verfechter des biologischen Artkonzepts E. Mayr Nothing in biology makes sense except in the light of evolution T. Dobzhansky

6 Auswertung von Daten Sequenzdaten Phylogenetische Baumanalyse Mikrosatelliten genetische Variation F ST

7 Kryptische Diversität in paläarktischen Rasenameisen Tetramorium caespitum impurum Gruppe

8 Kryptische Diversität in paläarktischen Rasenameisen 1200bp COI Morphologie CHC T. caespitum T. impurum Schlick-Steiner et al Mol Phylo Evol

9 Kryptische Diversität in paläarktischen Rasenameisen 1200bp COI Morphologie CHC T. caespitum T. impurum Schlick-Steiner et al Mol Phylo Evol Steiner et al J Chem Ecol

10 Die Europäische Kirschfruchtfliege, Rhagoletis cerasi (Diptera, Tephritidae)

11 Unidirektional Inkompatibilität bei der KFF 98.5% 25.1% 12.7% 17.3% Boller et al Entomol Exp Appl

12 Biologie von Wolbachia α-proteobakterium maternal vererbt häufig in Arthropoden >70% Induziert unter anderem zytoplasmatische Inkompatibilität w CI F1 Blümel & Russ w F1 F1 w w

13 wcer1 und wcer1 & wcer2 in R. cerasi wsp sequence chromatogram wcer1 Klonierung, RFLP spezif. Primer wcer1& wcer2 Riegler & Stauffer 2002 Mol Ecol

14 wcer1 und wcer1 & wcer2 in R. cerasi Riegler & Stauffer 2002 Mol Ecol Arthofer et al Mol Ecol

15 Die mtdna migriert mit Wolbachia Vererbung der mtdna Weibchen Vererbung der mtdna, wenn Wolbachia vorhanden Männchen W+ W+ W+ W+ W+ W+ W+ W+ W+

Wolbachia verursacht einen mt-sweep durch die Verbreitung des infizierten

16 Verteilung der Haplotypen im Vergleich zur wcer1& wcer2 Inf. Wolbachia verbreite sich durch die zytoplasmatische Inkompatiblität Wolbachia verursacht einen mt-sweep durch die Verbreitung des infizierten Zytoplasmas II wcer1 I I II wcer1 II wcer1& wcer2 I II II II wcer1 II I I VI wcer1 wcer1 III

17 Phylogenie der Gattung Ips (Curculionidae, Scolytinae) 36 Arten 23 in N- u. Zentralamerika 13 in Eurasien, davon 7 ausschließlich in Asien Fraß in der Phloem-Kambium Schicht Fichtenclade mtdna COI 16S rdna EF-1a 769bp 525bp 734bp Outgroups Cognato & Sun Cladistics Cladistics 2006

18 Phylogeographie von Ips typographus Ips typographus ist ein sekundärer Fichtenschädling Überträgt Bläupilze Effizienz durch Aggregationspheromone Polygam & mehrer Generationen pro Jahr möglich

19 Zwei unterschiedliche Phylogeographien von I. typographus Stauffer et al Mol Ecol

20 Abschätzung des Genflusses bei Ips typographus Sallé et al BJLS

21 Phylogeographie von europäischen Kupferstecherpopulationen

22 Rassendifferenzierung bei Pityogenes chalcographus Nord-östliche Rasse RÄ NO HS SW RÄ 45% 95% NO 46% 91% HS 46% 16% 53% SW 52% 16% 14% Mittel-süd ostliche Rasse Führer 1976, 1977, 1978

Phylogeographie Kupferstecher 653 Individuen 1503bp COI 58 Haplotypen in sechs Gruppen max. Sequenzedivergenz 2.33% Avtzis et al. BJLS 2008 Arthofer et al. 2007 Electrophoresis 90 0.

23 Phylogeographie Kupferstecher 653 Individuen 1503bp COI 58 Haplotypen in sechs Gruppen max. Sequenzedivergenz 2.33% Avtzis et al. BJLS 2008 Arthofer et al Electrophoresis HT30 HT56 HT58 HT31 HT57 HT28 HT55 HT54 HT33 HT52 HT22 HT27 HT53 HT32 HT23 HT51 HT29 HT50 HT49 HT48 HT47 HT46 HT45 HT26 HT44 HT25 HT24 HT20 HT21 HT19 HT18 HT12 HT HT43 HT14 HT42 HT41 HT40 HT17 HT39 HT16 HT15 HT11 HT10 HT38 HT9 HT37 HT3 HT36 HT35 HT4 HT1 HT2 HT8 HT5 HT6 HT7 HT34 Clade IIIa Clade IIIb Clade IIIc Clade IIId Clade II Clade I

24 84,50% 0% 15,50% 57,65% 36,48% 5,45% Avtzis et al. BJLS 2008 Arthofer et al Electrophoresis

25 Wiederbesiedelung Europas durch der Fichte nach den letzten Eiszeiten e.g. Schmidt-Vogt 1977 Die Fichte

26 Tree of Life Webproject Charles Darwin 1837

27 Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Dimitris Avtzis INGREF GR Kostas Bourtzis, Ioannina GR Anthony Cognato East Lansing USA Godfrey Hewitt UEA UK Milos Knizek FGMRI CZ Miller Wolfgang MedUni Wien Markus Riegler Sydney AUS B&F - Birgit Schlick-Steiner & Florian Steiner - Wolfgang Arthofer Innsbruck AT Department f. Wald- & Bodenwissenschaften Universität f. Bodenkultur, Wien Boku Mol Ökol-Gruppe: Coralie Bertheau Susanne Krumböck Hannes Schuler Finanzielle Unterstützung:

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