Über die Angiospermen hinweg sehen wir eine Bandbreite Genomgröße von über vier Größenordnungen. Arten können große chromosomale Segmente oder kleinere transponierbare Elemente verlieren oder gewinnen, Genverlust oder -gewinn erfahren oder Polyploidie erfahren. Diese Ereignisse können alle zu unterschiedlichen Trends in der Entwicklung der Genomgröße verschiedener Kladen führen. Die externen Treiber dieser Veränderungen sind jedoch multifaktoriell und schwer auseinanderzuhalten.
In einem neuen Artikel, erschienen in Annals of Botany, die Hauptautoren N. Ivalú Cacho und Patrick J. McIntyre und Kollegen versuchten es bestimmen, welche zusammenhängenden Faktoren für die Evolution der Genomgröße in einer diversen Gruppe der Brassicaceae verantwortlich sind. Die Forscher ermittelten die Genomgröße von 47 Arten der Gattung Streptanthus und seine nahen Verwandten, wobei diese Daten mit zuvor gesammelten Beweisen über den Lebensraum, die Lebensgeschichte, die Bodenpräferenz, das geografische Verbreitungsgebiet und die Biochemie der Art verglichen wurden. Modellierung wurde verwendet, um zu identifizieren, welche Variablen die Trends am besten erklären könnten, die in der gesamten Gruppe beobachtet wurden.
Die Studienspezies zeigten Unterschiede sowohl in der Genomgröße als auch in der Evolutionsrate über die Unterklassen hinweg. Neben einem mäßigen bis starken phylogenetischen Signal waren die beiden Faktoren, die sich als am stärksten für die Genomgröße verantwortlich erwiesen haben, die Klimasaisonalität und die Produktion von Glucosinolatverbindungen. Keiner der „üblichen Verdächtigen“ – Lebensgeschichte, Größe des Verbreitungsgebiets oder Bodenbiologie – scheint einen wesentlichen Einfluss auf die Genomgröße dieser Gruppe zu haben.
Im Hinblick auf die Klimasaisonalität korrelierten größere Genome mit stärker saisonalen Umgebungen. Dies könnte daran liegen, dass „stark saisonale Umgebungen, in denen Temperatur- und Niederschlagsbedingungen, die für die Zellteilung relativ günstig sind, nur in kurzen Zeiträumen auftreten, im Allgemeinen ein schnelles Wachstum durch Zellstreckung begünstigen, das zeitlich von der Zellteilung entkoppelt ist“, schreiben die Autoren. Glucosinolatverbindungen, die als Abwehrstoffe gegen Pflanzenfresser wirken, wurden von Arten mit kleineren Genomen in größeren Mengen produziert, wobei die Ursache für diese Korrelation noch nicht vollständig geklärt ist.
Obwohl zwei signifikante Faktoren für die Variation der Genomgröße in dieser Gruppe gefunden wurden, erklärten die besten produzierten Modelle immer noch nur 20% der Gesamtvariation, was darauf hindeutet, dass noch wichtige Faktoren berücksichtigt werden müssen.
