DBG · Nachwuchsförderung

Suvrat Kotagal (Ludwig-Maximilians-Universität München)

Suvrat Kotagal erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Ludwig-Maximilians-Universität München im Jahr 2025 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft für die Arbeit:

Genetic basis of staminal dimorphism in Melastomataceae
(dt: “Genetische Grundlagen des Staubblattdimorphismus bei Melastomataceae”)

In dieser Studie identifizierte Kotagal Kandidatengenefamilien, die möglicherweise für den Dimorphismus der Staubblätter bei Arthrostemma ciliatum Pav. ex D.Don verantwortlich sind.

Die vielfältig modifizierten Staubblatt-Konnektive und die Heterantherie (Dimorphismus der Staubblätter) bei den Melastomataceae (ca. 5.800 Arten) faszinieren Botaniker*innen seit mehr als zwei Jahrhunderten. Wiederholte evolutionäre Veränderungen der Staubblattmerkmale – oft verbunden mit Funktionsänderungen – wurden mit Veränderungen der Bestäuber in Verbindung gebracht und stehen im Verdacht, die Diversifizierung innerhalb der Familie verursacht zu haben. Die evolutionäre Labilität dieser Staubblattmerkmale innerhalb mehrerer Kladen, veranlasste zu der Hypothese, dass diese Merkmale durch relativ einfache genetische Mechanismen gesteuert werden könnten. Kotagal überprüfte diese Hypothese anhand eines vergleichenden Transkriptomik-Ansatzes mit Arthrostemma ciliatum Pav. ex D.Don als Modell. 

Durch die Untersuchung der Staubblattentwicklung identifizierte Kotagal geeignete Entwicklungsstadien für transkriptomische Vergleiche. Von diesen Entwicklungsstadien, wurde RNA nach dem Zerlegen und Trennen der beiden morphologisch unterschiedlichen Staubblattkränze extrahiert. Mittels Differentialexpressionsanalysen zwischen den beiden Staubblattkreisen in verschiedenen Entwicklungsstadien identifizierte er mehrere Kandidatengruppen/-familien, die möglicherweise an der Entstehung von Heterantherie beteiligt sind. 

Weitere Analysen zur Eingrenzung der Kandidatengene, die an der Entwicklung der Pedokonnektive und der Heterantherie beteiligt sind, laufen noch. Mit dieser Arbeit hoffen die Forschenden, ein besseres Verständnis der genetischen Grundlagen des Phänomens der Heterantherie und anderer damit verbundener Staubblattmerkmale zu erlangen, um diese als Grundlage für zukünftige Evolutionsstudien bei Melastomataceae und anderen Blütenpflanzenfamilien zu nutzen. 

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Suvrat Kotagal fertigte die Arbeit am Institut Systematik, Biodiversität & Evolution der Pflanzen in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Gudrun Kadereit an.

Blüten von A. ciliatum mit zwei verschiedenen Staubblattmorphologien (die Positionen der Staubblätter sind durch schwarze Pfeile markiert). Links: Dimorphische (heterantherie) Blüte mit zwei verschiedenen Arten von Staubblättern, kürzere Staubblätter mit gelben Spitzen, längere Staubblätter, die sich vor dem Hintergrund der Blütenblätter tarnen. Rechts: Isomorphe (nicht heterantherie) Blüte mit kurzen Staubblättern. Fotos: Suvrat Kotagal
Die beiden verschiedenen Arten von Staubblättern in einer dimorphischen A. ciliatum Blüte. Links: kürzere Staubblätter mit gelben Spitzen. Rechts: längere Staubblätter mit verlängerten Konnektiven (Pedokonnektive). Grafik: Suvrat Kotagal
Suvrat Kotagal empfing die Urkunde aus den Händen seiner Masterarbeitsbetreuerin, Prof. Dr. Gudrin Kadereit. Foto: Stephanie Kruchen