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Whole genome re-sequencing unravels complex speciation processes within the RRc clade of the radiated Diospyros in New Caledonia
Johannes Zechmeister
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Botanik
Betreuer*in
Ovidiu Paun
DOI
10.25365/thesis.76027
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11130.87325.755268-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die vorliegende Arbeit zielt auf die Analyse der Artbildungsprozesse innerhalb der RRcKlade von Diospyros auf Neukaledonien ab. Die sich ergebenden Einsichten sollen es uns ermöglichen, evolutionäre Dynamiken innerhalb der untersuchten Gruppe besser nachvollziehen zu können, um auf den Erhalt biologischer Diversität bezogene Schutzmaßnahmen gegebenenfalls anpassen zu können. Konkret wird mittels Analyse genetischer Daten versucht zu eruieren, ob (1) Artbildung während dem Auftreten von genetischem Austausch (engl.: gene flow) stattgefunden hat und ob (2) D. minimifolia L17 durch Hybridisation zweier verschiedener Arten entstand. Die geologische Geschichte von Neukaledonien spiegelt sich in einer großen Vielfalt an Habitaten und einer hohen Anzahl an endemischen Arten sowie einer hohen biologischen Vielfalt im Allgemeinen wider. Etwa 30 Arten der Gattung Diospyros sind derzeit auf dem Archipel vorzufinden, über 20 dieser Arten sind Teil der adaptiven Radiation und entstanden in den letzten sieben Millionen Jahren. Mittels der bioinformatischen Werkzeuge ANGSD und fastsimcoal2 konnten genetische Daten von sechs bis zehn Individuen pro Population, insgesamt sechs Populationen, analysiert und demographische Szenarien geprüft werden. Die Ergebnisse der Hauptkomponentenanalyse (engl.: Principal Component Analysis), Admixture-Analyse, Fst-Analyse sowie der Untersuchung der demographischen Geschichte deuten auf eine komplexe Diversifizierung innerhalb der RRc-Klade hin. D. tridentata ist genetisch deutlich verschieden von den anderen untersuchten Populationen. In geringerem Ausmaß gilt dies auch für die Population D. minimifolia L17. Im Gegensatz dazu sind die Populationen D. calciphila, D. inexplorata und D. sp. Pic N’ga genetisch relativ ähnlich. Die Untersuchung der demographischen Geschichte ermöglicht keine klare Aussage bezüglich eines Artbildungsprozesses durch Hybridisation von D. minimifolia L17. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass genetischer Austausch während und/oder nach Artbildungsprozessen aller Populationen wahrscheinlicher ist als Artbildung ohne diesen.
Abstract
(Englisch)
The purpose of this study is to unravel the dynamics of speciation within the radiated RRc clade of Diospyros in New Caledonia. By analyzing population structure and by inferring demographic scenarios, we aimed to shed light on the demographic history and genetic diversity to better understand its evolutionary history and to contribute to comprehensive conservation strategies. In particular, we test whether (1) speciation with gene flow was more prominent than speciation without gene flow, and if (2) the population D. minimifolia L17 originated by hybridization. New Caledonia has a wide array of ecologically distinct habitats due to its geological history, contributing to its high level of endemism and biodiversity. Around 30 species of Diospyros are currently present in New Caledonia, over 20 of these originated through a rapid adaptive radiation in the last seven million years. The analysis of genome data from six to ten individuals per population, six populations in total, was carried out by the software tools ANGSD and fastsimcoal2. The results of the principal component analysis, admixture analysis, Fst analysis, and demographic inference indicate complex scenarios of diversification within the RRc clade. D. tridentata is shown to be the most genetically distinct from the other populations, while the southern populations D. calciphila, D. inexplorata and D. sp. Pic N’ga, have relatively close genetic relationships. D. minimifolia L17 is genetically distinct from the other populations, but further research is needed to determine if it underwent speciation by hybridization. The results further indicate that gene flow played a role during and/or after the speciation processes of all analyzed groups.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Artbildung Diospyros Adaptive Radiation Genetische Diversität Demographische Geschichte
Schlagwörter
(Englisch)
Speciation Diospyros Adaptive Radiation Demographic Inference Genetic Diversity Gene Flow
Autor*innen
Johannes Zechmeister
Haupttitel (Englisch)
Whole genome re-sequencing unravels complex speciation processes within the RRc clade of the radiated Diospyros in New Caledonia
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
xi, 60 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Ovidiu Paun
AC Nummer
AC17211049
Utheses ID
71623
Studienkennzahl
UA | 066 | 832 | |