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Is the immune system required to adapt to flowering time change?

Blütezeit und Immunabwehr sind von großer Bedeutung für die Fitness von Pflanzen. In dieser Arbeit identifizierte ich Co-Variation zwischen Blütezeit und Verteidigungsgenexpression in Ecotypen von Arabidopsis thaliana. Desweiteren führte ich in einer experimentellen Population quantitative Analysen von Verteidigungsgenexpression durch, um genetische Faktoren zu identifizieren. Hier ergab sich, dass Verteidigungsgenexpression zum Großteil nicht genetisch mit Blütezeitregulation zusammen hängt, sondern möglicherweise durch Co-Evolution. Außerdem analysierte ich den Einfluß von Entwicklung, wobei die Verteidigungsgenexpression als stark abhängig vom Entwicklungsstadium befunden wurde. Die Co-Variation zwischen Blütezeit und Immunabwehr, sowie der Einfluss entwicklungsspezifischer Stadien deutet auf mögliche Co-Evolution zwischen den Eigenschaften hin. Dies bedeutet, dass die evolutionäre Adaptation des Immunsystems in Pflanzen nicht unabhängig von Entwicklungsprozessen ist.

Titel: Is the immune system required to adapt to flowering time change?
Verfasser: Glander, Shirin GND
Gutachter: de Meaux, Juliette
Organisation: FB 13: Biologie
Dokumenttyp: Dissertation/Habilitation
Medientyp: Text
Erscheinungsdatum: 2015
Publikation in MIAMI: 08.04.2015
Datum der letzten Änderung: 08.04.2015
Schlagwörter: RNA-Seq; Transkriptomics; Immunsystem; Blütezeit; Entwicklung; Evolution; Adaptation
Fachgebiete: Biowissenschaften; Biologie
Sprache: Englisch
Format: PDF-Dokument
URN: urn:nbn:de:hbz:6-00309446131
Permalink: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:6-00309446131
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Inhalt:
List of Tables and Figures ......................................................................................... vi
Glossary ....................................................................................................................... vii
Abstract .......................................................................................................................... 1
1. Introduction .................................................................................................... 2
Flowering time .............................................................................................................................. 2
Plant defense .................................................................................................................................. 6
Evolution of defense and development ................................................................................... 8
Experimental design ................................................................................................................... 10
2. Material and Methods ................................................................................. 13
Correlating gene expression with flowering time natural accessions ................................ 13
Disentangling pleioptropic and evolutionary constraints of genes correlated with flowering time ....... 14
Quantitative trait loci (QTL) mapping ................................................................................... 15
RNA-Sequencing ........................................................................................................................ 15
3. Results ............................................................................................................ 21
Theoretical model ....................................................................................................................... 21
Correlation between gene expression and flowering time in natural accessions ............ 22
Distinguishing pleiotropic from evolutionary constraints .................................................. 26
Three major and four minor QTL controlled the majority of flowering time variation 28
RNA-Sequencing ........................................................................................................................ 33
Differential gene expression ..................................................................................................... 34
Differential gene expression and correlation with flowering time .................................... 52
4. Discussion ..................................................................................................... 80
Quantitative analysis of gene expression ................................................................................ 82
Pleiotropy restricts the ability to select for defense and flowering time independently 84
The effect of development on gene expression .................................................................... 90
Potential history of co-evolution between defense and flowering time ........................... 96
Summary ..................................................................................................................................... 101
Outlook....................................................................................................................................... 102
5. Bibliography ................................................................................................ 105
Other resources ......................................................................................................................... 123
Lebenslauf ................................................................................................................. 124