Orsakir útlitsbreytileika beitukónga (Buccinum undatum L.; Gastropoda; Mollusca) - verkefni lokið
Fréttatilkynning verkefnisstjóra.
Í þessari rannsókn var lagður grunnur að áframhaldandi vist-, þróunar- og erfðafræðirannsóknum á breytileika í útlitseinkennum lindýra. Byggt á nákvæmum rannsóknum á svipfarsbreytileika beitukóngskuðunga í Breiðafirði höfum við þróað kerfi til að meta útlitseinkenni þeirra sem og öðlast innsýn í þroskunarfræðilegan bakgrunn (erfðir vs. umhverfi) litar og litamynsturs kuðunganna.
Þróun vegna náttúrulegs vals byggir á breytilegu svipfari lífvera. Hlutfallsleg áhrif erfða og umhverfis á ákvörðun svipfars eru eitt af lykilrannsóknarsviðum þróunarfræðinnar. Lindýr henta sérstaklega vel fyrir rannsóknir á breytilegu svipfari þar sem skeljar þeirra búa yfir mörgum auðmælanlegum og fjölbreytilegum einkennum (t.d. lit, þykkt og lögun). Sú staðreynd að möttullinn er eini vefurinn sem vitað er til að seyti þeim próteinum sem taka þátt í myndun skeljarinnar einfaldar ennfremur rannsóknir á orsökum breytileikans. Í Breiðafirði býr kuðungur beitukóngs (Buccinum undatum; Gastropoda; Mollusca) yfir mjög miklum breytileika í lit, lögun, randamynstri og þykkt. Þrátt fyrir að beitukóngur sé algengur í N-Atlantshafi, sýna stofnar hans í Breiðafirði óvenju mikinn breytileika í kuðungasvipgerðum og skýra aðgreiningu milli svæða . Beitukóngur í Breiðafirði er vel til þess fallinn að rannsaka hlutfallsleg áhrif erfðabreytileika og sveigjanlegs svipfars á ákvörðun útlitseinkenna kuðunga.
Í þessari rannsókn var lagður grunnur að áframhaldandi vist-, þróunar- og erfðafræðirannsóknum á breytileika í útlitseinkennum lindýra. Byggt á nákvæmum rannsóknum á svipfarsbreytileika beitukóngskuðunga í Breiðafirði höfum við þróað kerfi til að meta útlitseinkenni þeirra sem og öðlast innsýn í þroskunarfræðilegan bakgrunn (erfðir vs. umhverfi) litar og litamynsturs kuðunganna (niðurstöður verða birtar í doktorsritgerð Hildar Magnúsdóttur 2019).
Samsetning RAD-Seq gagnasetta hefur gert okkur kleift að greina stofnauppbyggingu beitukóngs í Breiðafirði sem og N-Atlantshafi, og jafnframt hefur greining á umritunarþáttum skilað fyrsta umritunarmengi fyrir lit kuðunga. Yfirstandandi rannsóknir okkar (væntanleg lokaniðurstaða 2018) munu halda áfram að skýra þróunarfræðilega sögu og myndun sveigjanlegs svipfars hjá beitukóngi og öðrum sjávarsniglum.
English:All living organisms exhibit phenotypic trait variation that is essential to evolution by natural selection. Determining the relative genomic and plastic contributions to phenotypic trait determination remains a key area of study by evolutionary biologists. Molluscs present a unique system for studying phenotypic trait variation as they display striking variation in easily measurable shell phenotypes (i.e. colour, thickness and shape). Furthermore, the conserved mantle is the only tissue known to secrete proteins involved in molluscan shell formation, further reducing the complexity of experimental design. In the Bay of Breiðafjörður (West Iceland), the common whelk (Buccinum undatum; Gastropoda; Mollusca) exhibits extreme variation in shell colour, shape, banding and thickness. Although common whelk is widely distributed throughout the North Atlantic, Breiðafjörður populations exhibit atypically high frequencies of distinct shell phenotypes over a small geographical range. Therefore Breiðafjörður’s B. undatum population present an unprecedented opportunity to study the relative role of genotypic polymorphism and plasticity in shell trait determination.
The present study developed a number of foundational resources for the ongoing ecological, evolutionary and genetic analysis of molluscan shell trait variation. Detailed surveys of Breiðafjörður’s phenotypic shell diversity in combination with breeding experiments resulted in the development of robust trait quantification systems and insight into the ontogenetic basis (genotype vs. environment) of shell colour and pattern in B. undatum (results to be published in Magnúsdóttir, H. PhD thesis, 2019). The generation of RAD-Seq datasets have allowed for the analysis of population structure across Breiðafjörður and the North Atlantic, whilst transcriptomic analysis produced the first shell colour associated gastropod transcriptome. Our ongoing analyses (expected conclusion 2018) continue to shed significant light on the evolutionary history and development of shell phenotype plasticity in B. undatum, and more broadly gastropod molluscs.
Heiti
verkefnis: Orsakir útlitsbreytileika beitukónga (Buccinum undatum L.;
Gastropoda; Mollusca) / Unravelling shell trait variation in the common whelk
(Buccinum undatum L., Gastropoda, Mollusca)
Verkefnisstjóri: Erla Björk Örnólfsdótti, Háskólanum á Hólum
Tegund styrks: Verkefnisstyrkur
Styrkár: 2014-2016
Fjárhæð styrks: 29,41 millj. kr. alls
Tilvísunarnúerm Rannís: 141302
