Süßwasser-Ulvophyceae: Biodiversität, Ökologie und Evolution

Forschungshintergrund Phylogenetische Analysen von SSU rRNA Sequenzen haben die Systematik der Viridiplantae revolutioniert. Das traditionelle Klassifizierung basierend auf Organisationsstufen wurde ersetzt durch ein System, welches ultrastrukturelle und molekulare Merkmale benutzt. Kokkale und fädige Grünalgen, ursprünglich zu zwei Ordnungen Chlorococcales und Ulotrichales/Chaetophorales gestellt, sind in allen Klassen der Chlorophyta (Chlorophyceae, Trebouxiophyceae and Ulvophyceae) verbreitet. Die letztgenannte Klasse enthält meistens marine Seetange und Mikroalgen. Allerdings haben neue Studien gezeigt, dass auch Süßwasser- und Bodenalgenarten bei den Ulvophyceae vertreten sind, aber es ist sehr wenig über diese Arten bekannt. Traditionell gehören diese Arten zu Gattungen der Chloro- oder Trebouxiophyceae. Diese sind aber bislang nicht taxonomisch revidiert wurden. Vorläufige Untersuchungen zeigten, dass nicht-marine Ulvophyceen in mindestens fünf unabhängige Linien der Ulvophyceae zu finden sind. Daher ist Diversität dieser Grünalgen größer als erwartet. Phylogenetische Analysen haben sogar die Monophylie der Ulvophyceae in Frage gestellt und macht ein neues Klassifikationssystem notwendig, um die Phylogenie dieser sehr diversen Gruppe der Grünalgen zu klären. Hypothesen Wir möchten vier Hypothesen prüfen, um die Monophylie der Ulvophyceae zu klären (H1), Informationen über die Architektur und Phylogenomik von Plastidengenomen zu bekommen (H2), die Rolle von osmotischen Stress (H3) und den Einfluß assoziierter Bakterien (H4) auf die phenotypische Plastizität zu prüfen. Vorgehensweise Um das Artkonzept nicht-mariner Ulvophyceae zu untersuchen, wenden wir einen integrativen Ansatz (Kombination von Morphologie, molekularer Phylogenie, Physiologie, Ökologie und DNA Barcoding) an kultivierten Material aus öffentlichen Kulturensammlungen und neugesammelten Proben an, um dieses Material taxonomisch zu revidieren und um Referenzen für das Aufdecken kryptischer Art und Evaliuerung von Artdefinitionen zu erhalten. Das neue System soll für die Bewertung von Verbreitungsmustern in Umweltproben dienen. Zusätzlich wird dieser Ansatz zur Identifizierung von Flechtenphotobionten benutzt. Die neuen Plastome der untersuchten Ulvophyceae wird das Wissen über die Evolution und Architektur von Chloroplastengenomen erweitern. Originalität dieser Studie Wir erwarten taxonomisch revidiertes Material für Kulturensammlungen und Herbarien, welches als Referenzen dienen und für weitere Untersuchungen zur Verfügung steht. Abbildungen, DNA Sequenzen und Barcodes werden in verschiedenen öffentlichen Datenbanken hinterlegt. Der neuartige Ansatz in diesen Projekt benutzt der Kombination von kulturabhängigen und -unabhängigen, sowie neue molekulare Methoden und trägt zur Aufklärung der Phylogenie der Ulvophyceae bei. Das Validieren von DNA Barcodes wird bei Untersuchungen von Umweltproben dienen. Wissenschaftler involviert PD Dr. Thomas Pröschold, Dr. Tatyana Darienko