15 example vertebrate with polyploidy) Flashcards
Beispiel Polyploidie in Vertebraten: Bufo viridis Nebengruppe, 3* 2n Hybrid zonen
Bufo (pseudepidalea) viridis Nebengruppe: Nordafrika - Zentralasien, wenig Unterarten (2n-4n),
es gibt 3 “2n” Kontaktzonen zwischen Unterarten unterschiedlicher Divergenzzei(über mtDNA und nDNA)t:
1) Divergenzzeit: 2,6 Mya Zwischen B.siculus u. B.balearicus -> keine Hybride in Kontaktzone (sind zu unterschiedlich), schmale Hybridzone, nur leichte mtDNA Introgression
2) Divergenzzeit: 1,9 Mya zwischen B.baelaricus u. B.viridis: Hybride in einer größeren Hybridzone, erhöhte Introgression cytonukleare Uneinigkeit: 29% der B.viridis haben mtDNA von B.balearicus - keine B.balearicus mit B.viridis mtDNA
3) Divergenzzeit: 1.5 Mya zwischen B.ariabilis u. B.viridis: starke Hybridisierung u. Introgression (mtDNA und nukleare Vermischung) –> frei kreuzbar
also: je länger zwei Arten isoliert sind, desto schwerer ist die Hybridisierung –> Anzahl an Hybriden kann Rückschluss auf Divergenzzeit liefern
Beispiel Polyploidie in Vertebraten: Bufo viridis Nebengruppe, 2n+4n Hybrid zone
-in Kyrgyzstan: zwischen Bufo pewzowi(4n) u. Bufo turanensis (2n) (unterschiedliche Claden)
-produzieren männliche 3n Hybriden
-beide Elternarten können Mutter oder Vater sein –> es gibt 2 verschiede 3n Nachkommen (entweder mit 2n mtDNA oder mit 4n mtDNA)
- zweigeschl. Fortpflanzung durch Hybridogenese (2n Eizellen)
hybrid meiose -> 1n und 2n Eizellen
Erklärung: 3n durch reziproke F1 hybridisierung von 2n x 4n Kröten
-Probleme mit Meiose, aneuploide (unvollst. Chromosomensatz) Gameten, genom. Inkompatibilität
Hybride müssten meiose Probleme mit allo-tetraploidisation kompensieren -> 4n -> homologe Chromosomenpaare
auch: re-diploidisation
Beispiel Polyploidie in Vertebraten: Bufo viridis Nebengruppe, 3n Hybridzone der Bufo baturae
- in Nordparkistan eine Population, wo alle 3n=33 (Chr.?) haben (reine Triploide population);
- entstehen durch 3n Mutter und 4n Vater
- 3n sind also Resultat aus Hybridisierung von Eltern aus unterschiedlichen Clades
- ist das einzige Wirbeltier, das Populationen ausschließlich triploider Individuen bildet und sich dennoch zweigeschlechtig fortpflanzt.
- Beweis: Fingerprint Analysen: Alle Nachkommen haben Genkombination beider Eltern
Bufo: Welche Geschlechter? welche? Ploidiestufen?
3, allo tetraploidie, allo triploidie (all male)
3n males meist hybride von 2n Mutter u. allo-4n Vater
Ambystoma jeffersonianum/A.laterale Komplex (Salamander)
Wo?
welches Hybrid Phänomen?
- Wo? Amerikanische Ostküste
- Phänomen? Ambystom ist ein all-female - Hybrid:
- besitzt 22 Genomkombinatioen mit Genen aus bis zu 4 verschiedenen Vorfahren, aber immer mind. 1 A.laterale nuclear Genom
- 2* 2n
- 7* 3n (z.B. LJJ)
- 10*4n
- 3* 5n (z.b: LTJTiTi)
- hauptsäch. triploid mit hybr. Genom
- “Urmutter” aller Hybriden: A. barbouri
- nur Weibchen, aber stehlen männliche DNA
nuclear Genom hat nuDNA von 2-4 Ambystom Arten
-> haben mtDNA von 5. Spezies
alle nuDNA stammt von zeitgenössischen Männchen (einer 2 geschl. Art)
Fortpflanzungsphänomen vom asexuellen Ambystoma (Hybrid Salamander)
- Kleptogenese : Weibliche Hybriden stehlen DNA von anderen Männchen zu gleichen Teilen
- die männlichen Spermien sind notwendig für Eiausbildung; sie können entweder nicht verwendet werden (Gynogenese) ODER sie werden verwendet (sexuelle Repdoruktion/Hybridogenese)
- hier: es wird immer eines der 3 Chromosomensätze des Hybriden Weibchens eliminiert und dafür ein neues eines nah verwandten Männchens eingebaut
- Die drei Genome werden in diesem Hybrid meist gleichmäßig exprimiert
Ambystoma
Welche Geschlechter? welche Plodiestufen?
all-female
2n-5n
- es gibt einen kleinen Anteil (1.3%) an unisexuellen males
welche speziellen Rekombinationstypen?
- nutzen intergenomische Rekombination (Translokation) auf dem Chromosom, welche vererbbar ist
wie sind die 3n Bufo Hybriden isoliert?
anderer Lockruf
welche Erklärungen kann es für 3n Individuen in Bufo geben?
- primary Hybridization
- Backcrossing
(3n male kann mit 2n/4n female backcrossen, da er 2 verschiedene Spermien produziert (1n und 2n)) - evtl: gibt es unentdeckte 3n Mütter –> könnte mit 2n/4n Männchen rückkreuzen
wie kann sich die triploide Batura Kröte fortpflanzen?
- Mechanismus: Pre-equalizing hybrid meiosis
- männliche u. weibliche Kröten (3n) haben einen anderen Mechanismus:
- Weibchen produzieren diploide Eier, indem sie einen ihrer drei Chromosomensätze verdoppeln (NOR-)
- Männchen produzieren haploide Spermien indem sie einen ihrer drei Chromosomensätze eliminieren (NOR-) –> Nachkommen sind also triploid und haben 2/3 mütterliches und 1/3 väterliches Genom
- NOR: Chromosomenmarker, um Chromosomensets zu bestimmen
- NOR- : Chromosomenset, das sich nicht rekombiniert
- -> Kombination aus sexueller u. asexueller Fortpflanzung (Vererbung des nicht rekombinierten Chromosomensatzes des Weibchens)
wie läuft Kleptogenese ab?
-> females machen automixis mit prämeiotischer endomitose,
homologe und homeologe Chr. interagieren
-> erzeugen reduzierte und nichtreduzierte (klonale) Eizellen
Spermien von sympatrischen males benötigt, aber nicht zwangsläufig für sexuelle Reproduktion/Hybridogenese genutzt (->Gynogenese)
-Weibchen kann ein männliches Genom rauswerfen und das Genom eines anderen neuen Männchens dafür einbauen (erhält genetische Diversität)
Spermium Nucleus kann mit eingeschl. Oozyte verschm. -> ersetzt verlorenes Genom -> schädliche Gene “beseitigt” -> umgeht Anhäufung schädl. Gene
-Kleptogenese, weil unisexuelle females Spermien von passenden Donoren “stehlen”
