Community ecology, systems ecology, ecosystem services (Council of Complex Environmental Sciences)
70 %
Analysis, modelling and simulation of biological systems (Council of Medical and Biological Sciences)
20 %
Biodiversity, conservation biology and genetics, invasion biology (Council of Complex Environmental Sciences)
10 %
Panel
Ecology and evolution 1
Department or equivalent
Department of Botany (University of Debrecen)
Participants
Sramkó, Gábor
Starting date
2007-07-01
Closing date
2009-07-31
Funding (in million HUF)
7.553
FTE (full time equivalent)
1.95
state
closed project
Summary in Hungarian
A poszméhbangó alakkör (Ophrys fuciflora species complex) filogeográfiai vizsgálatát tervezzük a taxon teljes elterjedési területén. Az alkalmazandó módszerek a PCR-technika segítségével a DNS nrITS szakaszának szekvenálása, egyes esetekben klónozás. Korábbi tapasztalatunk alapján az nrITS alkalmas filogeográfiai következtetések levonására, sőt, a marker diploid karaktere alkalmassá teszi a hibrid zónák feltárására is. A vizsgálat célja a glaciális refúgiumokiban izolálódott leszármazási körök, pontosabban az ezekre jellemző haplotípusok megállapítása; a haplotípusok európai elterjedésének feltárásával az alakkör fajainak feltételezhető posztglaciális expanziójának kimutatása; a Kárpát-medencében korábban már felismert hasonló hibrid zóna(k) kimutatása. Végül hangsúlyozzuk, hogy a minták teljes elterjedési területről származó begyűjtése - mely önmagában is igen költséges részfolyamat - már megtörtént.
Summary
The objective of our study is the rangewide phylogeographical investigation of the species complex Ophrys fuciflora inferring form DNA (esp. the nrITS region) sequencing and DNA cloning. The nrITS region of this complex was found to be a powerful tool in our preliminary study in order to reveal phylogeographical relations within the taxon. Moreover, the diploid character of the nrITS enables us to infer the hybrid populations. The aim of the study is to i) indentify the haplotyes which are connected to the lineages isolated during last glaciation; ii) trace the postglacial expansion of the lineages by revealing the geographic distribution of the haplotyes; iii) reveal hybrid zones between the linages as has been seen in the Carpatho-Pannonian Region in our preliminary study.
Final report
Results in Hungarian
Az Ophrys fuciflora fajkomplex 77 faja közül 47 faj 126 populációjának nrITS régióját elemeztünk azért, hogy a komplex filogenetikai viszonyaiba betekintést nyerjünk. A direkt szekvenálások során kapott nrITS ribotípusok kiterjedt varrat zónát alkottak a közép-európai térségben. Ezért innen származó populációk egy-egy egyedét klónozással tovább vizsgáltuk. Ennek során 479 klón nrITS szekvenciával dolgoztunk, melyek gyakoriak (dominánsak), ritkák (szubdominánsak), vagy - többségében - akcidentálisak volt. LaJeunesse & Pinzón (2007) meglátásának megfelelően csak a domináns és szubdomináns klónokat vizsgáltuk tovább, mert ezeket véljük ortológ géneknek, míg a többi filogenetikai szignál nélküli paralóg. Vizsgálatainkban elemeztük ezen ortológ ribotípusok földrajzi elterjedését, filogenetikai viszonyait. Megállapítottuk, hogy a poszméhbangóktól távolabbi rokonságba sorolhatók a köldökbangók, és ezen belül egy természetvédelmi szempontból kiemelkedő jelentőségű faj (O. kotschyi) filogenetikai viszonyait körültekintően tisztáztuk. A maradék poszméhbangókon belül négy kládot különíthetünk el, melyek közt erőteljes génáramlást tapasztalunk. A négy klád közül egy az Ibériai-félszigethez, kettő az Appennini-félszigethez, egy pedig a Balkánhoz kötődik. Ezek a glaciális refúgiumokkal esnek egybe, melyben szeparálódhatott a négy klád egymástól, majd a posztglaciális klímajavulással északi irányba vándorolva keveredtek, kialakítva a most érzékelt varratzónát.
Results in English
We have analysed126 populations of 47 species from the 77 species of the Ophrys fuciflora species-complex in order to gain insight into the phylogenetic relationships of this complex. The nrITS ribotypes from the direct sequencings formed an extended suture zone in the Central European region. One specimen from these populations was studied further by cloning. This has yielded 479 clone sequences, out of which many were common (domineering), some were rare (subdomineering), and most of them occurred only once. According to LaJeunesse & Pinzón (2007) only the (sub)domineering ribotypes were further studied, because these can be said to be orthologous copies, while the other are paralogous copies without phylogenetic signal. Our researches focused on the geographic distribution and phylogenetic relationships of the ortholog ribotypes. The O. umbilicata group was turned out to be distantly related to the rest. We cleared up the phylogenetic position of a species (O. kotschyi) from the Umbilicata group which bears special conservation importance. In the rest of the O. fuciflora group, four clades were found, between which a significant gene-flow was observed. Out of the four clades one can be connected to the Iberian Peninsula, two to the Apennine Peninsula, one to the Balkans. These territories coincide with the main glacial refugia, which could separate the four clades. In the postglacial era the separated lineages have intermingled forming the suture zone in Central Europe.
Sramkó G; Gulyás G; Molnár VA: Convergent evolution in Ophrys kotschyi (Orchidaceae) revisited: a study using nrITS and cpIGS sequences, Annales Botanici Fennici (MS nr.: 34810; sent: 19 Jan 2009.; under revision), 2009
Sramkó G: Az nrITS szekvencia változatosság a mediterrán bangó (Ophrys L.) nemzetség poszméhbangó (O. fuciflora) fajkomplexében., Debrecen, 2008
Sramkó G; Gulyás G; Bata K; Molnár VA: A Kotschyi-bangó (Orchidaceae) természetvédelmi filogenetikája nrITS és cpSSR szekvenciák alapján, Absztrakt in 8. Magyar Ökológus Kongresszus. Előadások és Poszterek Öszzefoglalói. p.: 200., 2009
Sramkó G; Bata K; Molnár VA: A bangók. Rovarutánzó orchideák, Természet Világa (Természettudományi Közlöny) 140 (9): 419-421., 2009
Sramkó G; Gulyás G; Bán Á; Nagy Sz; Pénzes Cs; Molnár VA: Az nrITS használatának nehézségei egyes orchidea-csoportokban., Absztrakt p.: 214 in Kitaibelia 13(1), 2008
