Kryptisk genetisk variation och anpassningar in nya miljöer

Tidsperiod:

1 januari 2017 – 31 december 2020

Projektledare:

Frank Johansson

Projektdeltagare:

Phillip Watts, David Berger

Finansiär:

Vetenskapsrådet

Bidragstyp:

Projektbidrag

Budget:

3 000 000 SEK

Syftet med denna ansökan är att förstå kryptisk genetisk variation och anpassning i randpopulationer. Genetisk variation är viktig för organismers anpassning. Utan genetisk variation är det svårt för organismer att anpassa sig till miljöförändringar. Kryptisk genetisk variation är genetisk variation som normalt inte uttrycks (”biologins mörka materia”). Men när organismer hamnar i en ny miljö uttrycks denna variation. I denna ansökan vill jag undersöka hur mycket kryptisk genetisk variation som kommer till uttryck i en ny miljö och om denna nya variation bidrar till en snabb anpassning hos organismer i den nya miljön. Alternativt kan det vara så att den kryptiska variationen har lite betydelse och att det räcker med den variation som redan finns. Men eftersom många organismer anpassar sig snabbt till nya miljöer är min hypotes att kryptisk genetisk variation är mycket viktig. Jag kommer att använda flicksländor som modellorganism och studera den genetiska variationen i livshistoriekaraktärer (tillväxt, utvecklingshastighet och storlek), morfologi och i form av genuttryck. Eftersom miljöfaktorerna temperatur och fotoperiod under uppväxt har stor påverkan på organismer, kommer jag att manipulera temperatur och fotoperiod så att dessa simulerar den naturligt miljön och den nya miljön de upplever om de migrerade till randen av sitt utbredningsområde. Jag kommer att svara på följande frågor: hur mycket kryptisk genetisk variation frigörs i livshistoriekaraktärer, morfologi och genuttryck i en ny temperatur- och fotoperiodmiljö, och hur bidrar den kryptiska genetiska variationen till graden av anpassning i den nya miljön? Jag kommer att använda fältexperiment, laboratorieexperiment och de senaste genomikmetoderna (RNA-seq) för att studera kryptisk genetisk variation. Mitt mål att förstå varför organismer trots en relativt liten genetisk potential anpassar sig snabbt till nya miljöer.