Hybridisierung ist ein allgemeiner Prozess, der zu relevanten evolutionären und ökologischen Konsequenzen führt. Die aus der Hybridisierung resultierenden Genotypen zeigen üblicherweise phänotypische Merkmale mit Zwischenwerten zwischen beiden Elternteilen, Hybriden können jedoch aufgrund von Heterosis oder Hybridkraft auch phänotypische Merkmale außerhalb der Bereiche beider Elternteile aufweisen. Dies kann es hybriden Nachkommen ermöglichen, extremere Umgebungen zu tolerieren als beide Elternarten. Phänotypische Vererbung und phänotypische Plastizität werden beide auf genetischer und epigenetischer Ebene reguliert, aber es gibt einen Mangel an Wissen über die Beziehung zwischen den Reaktionen der Elternarten auf Umweltgradienten (und der Variabilität dieser Reaktionen) und der Vererbung in ihren Hybriden.

Elternart und ihre transgressiven Hybridnachkommen
Ein Vergleich eines klar transgressiven Phänotyps (hohe Halmhöhe) einer invasiven Spartina-Hybride (S. maritima x densiflora) und der niedrigen Halmhöhe ihrer einheimischen Elternart Spartina maritima (Kleines Schlickgras) in den Sümpfen des Guadiana (Südwest-Iberische Halbinsel). Bildnachweis: JM Castillo.

Eine aktuelle Studie von Gallego-Tévar et al. veröffentlicht in AoBP berichtet über die Fitness und phänotypische Vererbung von zwei wilden Invasoren Spartina (Kordelgras)-Hybriden in Bezug auf ihre Elternarten entlang eines breiten Salzgradienten in Mündungsgebieten. Die Hauptziele bestanden darin, die Leistung der Hybriden mit der ihrer Eltern zu vergleichen, die in den Hybriden wirkende phänotypische Vererbung zu unterscheiden und die Beziehungen zwischen der Variabilität in den Reaktionen der Eltern und den Reaktionen ihrer Hybriden auf den Salzgehalt zu analysieren. Die Hybriden übertrafen ihre elterliche Spezies und zeigten eine größere Fitness und einige transgressive Merkmale. Pflanzenmerkmale, die bei den polyploiden Eltern eine größere Variabilität aufwiesen, führten zu einer höheren Anzahl von transgressiven Reaktionen bei den Hybriden. Beide Hybriden zeigten eine größere Salztoleranz als ihre Eltern und zeigten den höchsten Prozentsatz an transgressiven Merkmalen an beiden Extremen des Salzgradienten. Diese Arbeit ist die Fortsetzung der Forschung der Autoren zur Toleranz von Halophyten gegenüber abiotischem Stress und ihrer phänotypischen Plastizität und fügt dem Prozess der Hybridisierung nun eine evolutionäre Perspektive hinzu. Dieser Befund unterstützt auch einen neuen Fokus, der für die künstliche Entwicklung kräftiger Hybridkulturen angewendet werden soll.

Forscher-Highlight

Blanca Gallego-Tévar

Blanca Gallego-Tévar hat einen BSc. in Umweltwissenschaften an der Universität Malaga, Spanien im Jahr 2012. Sie erhielt ihren Master-Abschluss in Planung und Management der territorialen und lokalen Entwicklung an der Universität Sevilla, Spanien, im Jahr 2014. Derzeit arbeitet Blanca an ihrer Doktorarbeit über native und invasive Pflanzenhybriden von Salzwiesen in der Abteilung für Pflanzenbiologie und Ökologie der Universität Sevilla.

Blancas Forschungsinteressen beziehen sich auf Umweltanpassungen, die beim Hybridisierungsprozess in Pflanzen auftreten. Insbesondere die Auswirkungen, die diese Veränderungen auf die Toleranz von Pflanzenarten gegenüber dem Klimawandel, die Invasivität von Hybriden und die Verbesserung von Nutzpflanzenarten durch Hybridisierung haben. Blanca ist auf Twitter aktiv und ihre Forschung kann hier verfolgt werden: @Blanca Tevar.