Projekt

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Flower diversity and evolution in rosids

Titel Englisch Flower diversity and evolution in rosids
Gesuchsteller/in Endress Peter K.
Nummer 129804
Förderungsinstrument Projektförderung (Abt. I-III)
Forschungseinrichtung Institut für Systematische Botanik und Botanischer Garten Universität Zürich
Hochschule Universität Zürich - ZH
Hauptdisziplin Botanik
Beginn/Ende 01.07.2010 - 31.08.2012
Bewilligter Betrag 208'534.00
Alle Daten anzeigen

Keywords (12)

flower structure and evolution; plant systematics; palaeobotany; evo-devo in flowers; rosids; Malpighiales; Flowering plants; floral structure; morphology; anatomy; diversity; evolution

Lay Summary (Deutsch)

Lead
Lay summary
Die molekulare Systematik hat in den letzten zwanzig Jahren zu revolutionären neuen Erkenntnissen über die Verwanddtschaft und Evolution der Grossgruppen (übergeordnete Gruppen, Ordnungen, Familien) der Blütenpflanzen geführt (mit insgesamt 4 übergeordneten Gruppen, ca. 60 Ordnungen, ca. 4000 Familien, ca. 13'000 Gattungen, ca. 250'000 Arten). Viele neue Gruppierungen auf der Ebene von Ordnungen und Familien sind dabei zutage gekommen. In vielen Fällen ist jedoch noch ganz unbekannt, wie diese neuen Gruppen morphologisch charakterisiert sind. Das vorliegende Projekt befasst sich mit Teilen der grössten Ordnung der Blütenpflanzen, Malpighiales (aus der übergeordneten Gruppe der Rosiden), die aus 40 Familien besteht, welche teils wenig bekannt sind und vor allem noch nie vergleichend strukturell untersucht wurden. In einer ersten Phase (erstes Projektjahr) werden die Ochnaceae mit ihren kürzlich als neu erkannten Nachbarfamilien (Quiinaceae, Medusagynaceae) untersucht. In einer zweiten Phase (zweites Prokektjahr) soll die dann aktuellste neue Untergruppe der Malpighiales untersucht werden (parallel dazu verden von anderen internationalen Forschungsgruppen die Malpighiales auch weiter molekular bearbeitet).Die Blütenorganisation wird mit Mikrotomschnitten und dem Rasterelektronenmikroskop untersucht. Dazu werden grösstenteils flüssig fixierte Blüten verwendet, die die im Lauf der Jahre vom Hauptgesuchsteller auf Forschungsreisen in tropischen Gebieten der verschiedenen Kontinente gesammelt surden, zum kleineren Teil auch speziell aufbereitete Blüten aus Herbarsammlungen. Die Resultate werden im Rahmen der neuesten molekular-phylogenetischen Resultate diskutiert.Unsere Untersuchungen werden dazu beitragen, die Diversität und evolutive Struktur einer grossen Gruppe der Blütenpflanzen besser zu verstehen.
Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 21.02.2013

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Mitarbeitende

Publikationen

Publikation
Progress and problems in the assessment of flower morphology in higher-level systematics
Endress PK, Matthews ML (2012), Progress and problems in the assessment of flower morphology in higher-level systematics, in PLANT SYSTEMATICS AND EVOLUTION, 298(2), 257-276.
Comparative floral structure and systematics in Rhizophoraceae, Erythroxylaceae and the potentially related Ctenolophonaceae, Linaceae, Irvingiaceae and Caryocaraceae (Malpighiales)
Matthews ML, Endress PK (2011), Comparative floral structure and systematics in Rhizophoraceae, Erythroxylaceae and the potentially related Ctenolophonaceae, Linaceae, Irvingiaceae and Caryocaraceae (Malpighiales), in BOTANICAL JOURNAL OF THE LINNEAN SOCIETY, 166(4), 331-416.
Comparative floral structure and systematics in Ochnaceae s.l. (Ochnaceae, Quiinaceae, Medusagynaceae; Malpighiales)
Matthews ML, Amaral MCE, Endress PK, Comparative floral structure and systematics in Ochnaceae s.l. (Ochnaceae, Quiinaceae, Medusagynaceae; Malpighiales), in Botanical Journal of the Linnean Society.
Phylogenomics and a posteriori data partitioning resolve the Cretaceous angiosperm radiation Malpighiales
Xi ZX, Ruhfel BR, Schaefer H, Amorim AM, Sugumaran M, Wurdack KJ, Endress PK, Matthews ML, Stevens PF, Mathews S, Davis CC, Phylogenomics and a posteriori data partitioning resolve the Cretaceous angiosperm radiation Malpighiales, in Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA.

Wissenschaftliche Veranstaltungen

Aktiver Beitrag

Titel Art des Beitrags Titel des Artikels oder Beitrages Datum Ort Beteiligte Personen
Lecture 26.04.2012 Bahia, Brazil
Taught course: Flowers - diversity and evolution 23.04.2012 Bahia, Brazil
Speaker, XVIII International Botanical Congress 17.07.2011 Melbourne, Australia
Lecture 24.11.2010 Vienna, Austria
Lecture 21.10.2010 Berlin, Germany
Lecture 13.02.2010 Florida, USA


Kommunikation mit der Öffentlichkeit

Kommunikation Titel Medien Ort Jahr
Referate/Veranstaltungen/Ausstellungen (Re-)collections International 12.02.2010

Auszeichnungen

Titel Jahr
David Fairchild Medal and Prize for Plant Exploration 2010
Dr. rer. nat. h.c. 2010

Verbundene Projekte

Nummer Titel Start Förderungsinstrument
109367 Flower diversity and evolution in rosids 01.11.2005 Projektförderung (Abt. I-III)

Abstract

The revolution in biological phylogenetics over the last 15-20 years by the introduction of molecular techniques has led to a profound reorganization of the systematics of organisms, which in the flowering plants is reflected by the successive new classifications of the Angiosperm Phylogeny Group (APG 1998, 2003, 2009 [in press]). Thus we are now in the paradoxical situation that new knowledge on systematic relationships is available, yet the structural and biological features that characterize these new clades are unknown because they have not yet been comparatively studied. Such comparative studies are essential, not only for a better understanding of organisms, but also for the evaluation of the systematic position of fossils and for evolutionary developmental (evo-devo) studies on flowers.Rosids represent one of the largest clades of eudicots in terms of higher-level systematics (13 orders, 147 families, APG, 2003). Most orders are relatively well supported as clades, and this is also true for most families. However, relationships between orders or between families within orders are in many cases still unresolved. The COM (Celastrales-Oxalidales-Malpighiales) clade represents one such problematic group, and within it, the especially massive order Malpighiales (Korotkova et al. 2009, Wurdack & Davis 2009). In previous NF funded projects between the years 2000-2007, M.L. Matthews and P.K. Endress used comparative floral structural studies to characterize such new suprafamilial groups (orders) and to identify potential synapomorphies. These studies included the orders Crossosomatales, and Cucurbitales, plus Celastrales, Oxalidales and part of Malpighiales, thus representing the COM clade and a small part of Malpighiales. In the proposed project our focus will be Malpighiales, the largest and most recalcitrant order (with 40-42 families) of angiosperms. We will concentrate on those suprafamilial clades within the order that receive good phylogenetic support. These include (a) Ochnaceae s.l. (3 families), (b) the ‘parietal clade’ (8 families) and (c) Lophopyxidaceae and Putranjivaceae. We will use serial microtome sections of floral buds and anthetic flowers plus scanning electron microscopy (SEM) studies for outer and inner analysis of floral structure and for a comparative analysis of these clades, as reproductive structures have proven especially useful in providing a wealth of information for the characterization of systematic groups. Such a study however would be impossible if one did not have the required liquid-fixed floral material at hand. Over the past 40 years on numerous field expeditions around the globe and visits to botanical gardens, the applicant has collected a wealth of flowering material for immediate use.Four extensive publications are planned including three publications specifically dealing with the above mentioned clades and a fourth which will summarize our current knowledge on floral structure and evolution in the order Malpighiales as a whole. The publication on Ochnaceae sensu lato will be in collaboration with Dr. Maria do Carmo Amaral, University of Campinas, Brazil, who is an expert on the largest family of this family complex. It is planned for the overview publication on Malpighiales that we will collaborate with Prof. Charles C. Davis, Harvard University, USA, who is currently working on the molecular phylogeny of the order. This work will not only contribute to our understanding of the huge order Malpighiales, which contains many economically important species e.g. cassava, flax, and poplar, but it will also contribute to our overall knowledge of the diversity of organisms in this exciting time of the reorganisation of the tree of life.
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