 |
 |
|
Existing applicants/evaluators log in here
|
|
Cooperability
| Project leader: |
Ivana Rešetnik |
| Project co-leader: |
Božo Frajman |
| Administering organization: |
Faculty of Science
University of Zagreb
Horvatovac 102a
HR-10000 Zagreb
Croatia
|
| Partner Institution/Company: |
Institute of Botany, University of Innsbruck |
| Grant type: |
1C |
| Project title: |
Next-generation systematics of the south-eastern European genus Aurinia (Brassicaceae): evolution and phylogeography of an intricate plant group |
| Project summary: |
South-eastern Europe is one of the major European biodiversity hotspots. The high diversity in this area is traditionally explained by the limited impact of Pleistocene glaciations, allowing the preservation of a high number of often endemic or disjunctly distributed, “relict” species. While species richness is still the most widely used measure for biodiversity assessments, recent molecular studies have shown that much of the “hidden”, intraspecific diversity is neither adequately reflected in taxonomy nor used in nature conservation. The impact of Pleistocene climatic fluctuations in shaping intraspecific genetic diversity of the Balkan Peninsula is still not well understood, even if its importance as a place of several microrefugia (‘refugia-within-refugia hypothesis’) has been shown for some plant groups.
Here we propose a comparative phylogeographic study that combines traditional and brand-new approaches taking advantage of next-generation sequencing (Restriction-site associated DNA sequencing, RADseq) in order to uncover mechanisms that contributed to the high levels of south European biodiversity. Specifically, we aim to explore the origin and diversification of all species within the endemic south-eastern European plant genus Aurinia (Brassicaceae). The project contains four inter-related components. First, we will infer the phylogeny of the genus and delimit species boundaries, following by reconstruction of the individual phylogeographic histories of all seven Aurinia species using sequencing and fingerprinting data (AFLPs). Second, we will reconstruct evolutionary pathways and reveal range-wide patterns of genetic diversity of divergent lineages and three selected Aurinia species using genome-wide SNPs. Third, we will examine spatial and temporal congruence among the reconstructed phylogeographies and compare inferred locations of glacial refugia and postglacial expansion routes. Specifically, we ask whether the southernmost part of the Balkan Peninsula harbours similar microrefugia as detected in the western Balkans and Iberian Peninsula. Further, we will explore whether migration routes across the Adriatic and the genetic structure of closely related taxa are congruent or different. Fourth, we aim to evaluate the application of RADseq in phylogeographic studies by comparing the obtained RADseq data with traditionally used AFLPs. Based on our findings we expect to outline further prospects for research of south-eastern European diversity. As the majority of investigated species are endemics and thus protected, the obtained results will present direct contribution to nature conservation and management.
|
| Hrvatski sažetak: |
Jugoistočna Europa je jedan od glavnih centara europske biološke raznolikosti. Velika raznolikost ovog područja tradicionalno se objašnjava ograničenim utjecajem pleistocenskih glacijacija, što je omogućilo očuvanje velikog broja endemskih ili disjunktno raspodijeljenih "reliktnih" vrsta. Iako je bogatstvo vrsta još uvijek najčešće korištena mjera za procjene biološke raznolikosti, nedavne molekularne studije ukazuju da postoji "skrivena", unutarvrsna raznolikosti koja se u većini slučajeva ne odražava prikladno u taksonomiji niti se koristi u očuvanju prirode. Utjecaj pleistocenskih klimatskih promjena na oblikovanje unutarvrsne genetske varijabilnosti svojti na Balkanskom poluotoku još nije dovoljno poznat, iako je nedavnim istraživanjima potvrđena važnost tzv. mikrorefugija za neke biljne skupine (hipoteza „refugiji unutar refugija“).
U sklopu ovog projekta predlažemo komparativno filogeografsko istraživanje koje kombinira tradicionalne i suvremene pristupe, kao što je sekvenciranje nove generacije („Restriction-site associated DNA sequencing“, RADseq), kako bi se otkrili mehanizmi koji su pridonijeli velikoj biološkoj raznolikosti južne Europe. Glavni cilj predloženog projekta jest istražiti evoluciju i diversifikaciju svih vrsta unutar endemskog jugoistočnog roda Aurinia (Brassicaceae). Projekt se sastoji od četiri međusobno povezane sastavnice. Prvo ćemo istražiti filogeniju roda i odrediti genetske granice pojedinih vrsta, a zatim rekonstruirati pojedinačne filogeografije svih sedam vrsta roda Aurinia koristeći DNA sekvence i polimorfizam dužine umnoženih fragmenata (AFLP). Drugo, rekonstruirat ćemo evolucijske puteve i identificirati obrasce genetske raznolikosti svih divergentnih linija kao i genetsku raznolikosti tri odabrane svojte analizom genomskih polimorfizama jednog nukleotida tj. SNP biljega. Treće, ispitat ćemo prostornu i vremensku podudarnost između rekonstruiranih filogeografija i usporediti dobivene lokacije glacijalnih refugija, kao i putanje postglacijalnih putova širenja. Naime, pitamo se nalaze li se na južnom Balkanskom poluotoku slični mikrorefugiji poput onih otkrivenih na zapadnom Balkanu i Iberskom poluotoku te jesu li genetska struktura i migracijski putovi preko Jadranskog mora bili sukladni ili različiti kod usko povezanih svojti. Četvrto, cilj nam je procijeniti primjenu RADseq metodologije u filogeografskim istraživanjima usporedbom dobivenih RADseq podataka s tradicionalno korištenim AFLP podacima. Na temelju naših rezultata planiramo postaviti okvir za buduća istraživanja biološke raznolikosti jugoistočne Europe. Dobiveni rezultati predstavljat će izravan doprinos očuvanju i gospodarenju okoliša budući da je većina vrsta roda Aurinia endemska i strogo zaštićena zakonom.
|
| Amount requested from UKF: |
280.200 |
| Amount of matching funding: |
66.323 |
|
|
|
