Ewolucja specjalizacji i dyspersji w dwukierunkowym eksperymencie selekcyjnym na przykładzie inwazyjnego roztocza Aceria tosichella

Finansowanie: Narodowe Centrum Nauki grant OPUS nr 2016/21/B/NZ8/00786

Kierownik projektu: Anna Skoracka

Wykonawcy: Sara Magalhães, Lechosław Kuczyński, Mariusz Lewandowski, Jacek Radwan, Alicja Laska, Agnieszka Kiedrowicz, Kabita Bharati, Kamila Karpicka-Ignatowska, Anna Radwańska

Opis: Celem projektu jest empiryczne przetestowanie hipotezy, że istnieje wzajemna ewolucyjna zależność między specjalizacją żywicielską a dyspersją, przy użyciu inwazyjnego roztocza Aceria tosichella (wheat curl mite, WCM) jako systemu badawczego. Realizacja projektu pozwoli udzielić odpowiedzi na następujące pytania:

  1. Czy populacje WCM o rozbieżnym stopniu specjalizacji charakteryzują się odmiennym potencjałem dyspersyjnym?
  2. Jak ewolucja w stałym i w zmiennym środowisku kształtuje specjalizację żywicielską i zdolność WCM do dyspersji?
  3. Jak selekcja na wysoką i niską zdolność do dyspersji wpływa na poziom specjalizacji żywicielskiej?
  4. Czy fenotypy selekcjonowane na odmienną zdolność do dyspersji różnią się dostosowaniem w stałym i zmiennym środowisku?

Do badań będzie użyta najbardziej polifagiczna (pasożytująca na wszystkich gatunkach zbóż i wielu innych roślinach), inwazyjna linia genetyczna należąca do kompleksu gatunków WCM (MT-1), zidentyfikowana na podstawie fragmentu mitochondrialnego DNA (COI) w ramach naszych wcześniejszych badań. Zaprojektowaliśmy układ eksperymentalny, który będzie obejmował ewolucję eksperymentalną WCM MT-1 w kierunku wysokiej i niskiej specjalizacji żywicielskiej oraz sztuczną selekcję w kierunku i przeciw dyspersji. Następnie będziemy oceniać efektywność dyspersji między liniami selekcjonowanymi w kierunku i przeciwko dyspersji w środowisku stałym i zmiennym.

Oprócz przetestowania roli doboru naturalnego w ewolucji dyspersji podczas realizacji projektu odpowiemy na pytanie czy duża efektywność dyspersji WCM MT-1 wpływa na prawdopodobieństwo lokalnej adaptacji do różnych żywicieli, a przez to na prawdopodobieństwo zmiany żywiciela i rozszerzenia zasięgu? W ten sposób wyjaśnimy przyczyny skutecznego globalnego rozprzestrzeniania się inwazyjnej linii WCM MT-1.