Een ecogenomische studie naar adaptatie in de verspreidende exotische plantensoort Sysimbrium austriacum subsp. Chrysanthum (ECOADAPT)

Welke genomische variatie kunnen we vaststellen bij Sisymbrium austriacum (Maasraket) populaties uit verschillende regio's?  S. austriacum is een exoot die zich recent verspreidde langsheen de Maas, waar de condities sterk verschillen van deze in het oorsprongsgebied van de soort in de Pyreneeën. De soort werd meer dan een eeuw geleden, wellicht met schapenwol, geïntroduceerd in de buurt van Verviers. Dit onderzoek draagt bij tot het doorgronden van de genetische adaptatie die dergelijke exoten ondergaan over de generaties. Recent onderzoek toont immers aan dat spontane genetische adaptatie mogelijk is binnen 20 generaties, en dat genetische adaptatie de verspreiding van exotische plantensoorten in een nieuw gebied met andere omgevingscondities vaak voorafgaat. Dit project omvat een geïntegreerde ecologisch-genomische studie van autochtone en geïntroduceerde S. austriacum populaties. Het doel van dit project is om het waarschijnlijke genetisch karakter van de adaptatie in deze exoot te bestuderen.

Samen met een aantal wetenschappelijke partners voert ILVO dit onderzoek uit in het kader van een FWO-postdoctoraal mandaat toegekend aan dr. ir. Katrien Vandepitte (KULeuven), onder leiding van prof. dr. ir. Olivier Honnay (KULeuven).Drie strategieën worden gecombineerd: A) reciproke transplantatie-experimenten in het veld, B) analyses van geexpreseerde genomische variatie, en  C) fitness karakterisatie onder gecontroleerde groeiomstandigheden. ILVO-Plant is betrokken bij de analyse van de genomische variatie van S. austriacum populaties uit verschillende regio's. Het DNA van een subset planten wordt gesequeneerd aan de hand van next generation sequeneringstechnologieën. Deze informatie wordt dan gebruikt om SNP-merkers te ontwikkelen voor de genotypering van de individuele planten. Deze EST (Expressed Sequence Tags)-gebaseerde aanpak zal de kans verhogen om loci onder selectie te identificeren en te gebruiken om de genetische basis van adaptatie te bestuderen.

Menselijke activiteiten en globalisering introduceren steeds meer plantensoorten ver buiten hun natuurlijk verspreidingsgebied. Eenmaal gevestigd worden sommige soorten invasief en vormen een belangrijke bedreiging voor de lokale biodiversiteit. Kennis van de genetische adaptatie strategie van een plantensoort kan nuttige informatie opleveren voor de beheersingsstrategie van invasieve exoten.