Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Het hoofddoel van deze doctoraatsthesis bestond erin om de fylogenetische verwantschappen tussen de myco-heterotrofe Dioscoreales soorten op te helderen. Traditioneel werden alle myco-heterotrofe taxa binnen deze orde tot de Burmanniaceae gerekend. Met behulp van DNA sequenties uit de drie genomen werden de verwantschaprelaties binnen de Dioscoreales gereconstrueerd. Hieruit blijkt dat de Burmanniaceae uit minstens twee verschillende families bestaan: Burmanniaceae en Thismiaceae. Mogelijk is het genus Afrothismia ook een aparte evolutionaire lijn, maar bijkomende data zijn noodzakelijk om deze hypothese te testen. Fylogenetische analyses op basis van verschillende genen tonen aan dat ook Dioscoreaceae geen monofyletische groep zijn. De Dioscoreales blijken dus uit minstens zes verschillende families te bestaan: Nartheciaceae, Burmanniaceae, Trichopodaceae, Dioscoreaceae, Taccaceae en Thismiaceae. De evolutionaire stambomen laten tevens zien dat de myco-heterotrofe levenswijze verschillende keren ontstaan is binnen de Dioscoreales. Volgens Bayesiaanse moleculaire klok analyses ontstonden al de Dioscoreales families voor het einde van het Krijt. Nader onderzoek op de Burmanniaceae leert dat deze familie hoogstwaarschijnlijk zijn oorsprong vindt in West Gondawana. De huidige wereldwijde verspreiding van de Burmanniaceae is te danken aan de hoge temperaturen tijdens de eerste helft van het Eoceen, toen de regenwouden oprukten tot relatief hoge breedtegraden. Tijdens deze periode kenden de Burmanniaceae, die uitsluitend in de tropen voorkomen, een snelle radiatie en diversificatie. Bovendien slaagden ze er in om via de transatlantische landbrug tussen Noord Amerika en Europa, Afrika en Azië te bereiken. Ook de Thismiaceae onstonden tijdens het Krijt. De diversificatie binnen het genus Afrothismia startte minstens 50 miljoen jaar geleden. Identificatie van de mycorrhizale schimmels van Thismiaceae soorten bracht een opvallende specialisatietrend aan het licht. Hoewel deze strikt myco-heterotrofe soorten nauw verwant zijn en in dezelfde habitat voorkomen, maakt elke plantensoort gebruik van een verschillende Glomus groep A fungus. Deze soort-specifieke interactie is het resultaat van miljoenen jaren co-evolutie. This PhD thesis aimed to elucidate the phylogenetic relationships of the myco-heterotrophic lineages within Dioscoreales. Previously, all myco-heterotrophic Dioscoreales species were assigned to the family Burmanniaceae. Using DNA sequence data from all three genomes we found that Burmanniaceae are not a monophyletic group but consist of at least two independent evolutionary lineages within Dioscoreales: Burmanniaceae and Thismiaceae. Possibly Afrothismia represents a third independent lineage, but additional data are needed to test this hypothesis. Our multigene phylogenetic analyses also suggest that Dioscoreaceae are not monophyletic, raising the number of families in Dioscoreales to six: Nartheciaceae, Burmanniaceae, Trichopodaceae, Dioscoreaceae, Taccaceae, and Thismiaceae. Evidence for multiple independent origins of a strict myco-heterotrophic nutrition strategy were found. According to Bayesian relaxed molecular clock methods all Dioscoreales families have Cretaceous origins. The diversification of Burmanniaceae started during the Late Cretaceous, probably in West Gondwana. During the warm Eocene both Burmannia and Gymnosiphon diverged rapidly and were able to reach the Old World by crossing the North Atlantic Land Bridge. The retraction of the boreotropical flora during the Oligocene caused the extant Old-New World disjunction in both genera. The Thismiaceae, regardless of their monophyletic or paraphyletic status, also have a Cretaceous origin. The diversification of the genus Afrothismia started at least 50 million years ago. Analysis of their mycorrhizal fungi shows that during this considerable evolutionary timeframe, the plants became highly specialized on particular Glomus group A lineages, which led to a delayed cospeciation between the plants and their mycorrhizal fungi. Dioscoreales zijn een orde van bloemplanten met voornamelijk tropische vertegenwoordigers. Traditioneel worden er binnen deze orde drie families onderscheiden: Nartheciaceae, Burmanniaceae en Dioscoreaceae. Vooral Burmanniaceae soorten springen in het oog: deze planten zijn erg zeldzaam en hebben nagenoeg allemaal een strikt myco-heterotrofe levenswijze. Myco-heterotrofe planten ‘stelen’ hun voedingstoffen van schimmels in de bodem. Ze hebben daardoor geen bladeren meer en kunnen op erg schaduwrijke plaatsen overleven. Aan de hand van het erfelijk materiaal van tal van Dioscoreales soorten werden de evolutionaire verwantschappen binnen deze orde onderzocht, met bijzondere aandacht voor de myco-heterotrofe soorten. De resulterende stambomen tonen aan dat de traditionele onderverdeling van de Dioscoreales in drie families geen goede weerspiegeling is van de evolutionaire verwantschappen binnen deze orde. De Burmanniaceae bestaan uit twee afzonderlijke families: Burmanniaceae en Thismiaceae. En ook binnen de Dioscoreaceae worden er verschillende niet-verwante families onderscheiden: Dioscoreaceae, Taccaceae en Trichopodaceae. De evolutionaire stambomen laten tevens zien dat de myco-heterotrofe levenswijze verschillende keren ontstaan is binnen de Dioscoreales. Moleculaire dateringstechnieken suggereren dat de Dioscoreales families reeds voor het einde van het Krijt, meer dan 65 miljoen jaar geleden, op aarde voorkwamen. Nader onderzoek op de Burmanniaceae leert dat deze familie hoogstwaarschijnlijk zijn oorsprong vindt in Zuid-Amerika. De huidige wereldwijde verspreiding van de Burmanniaceae is te danken aan de hoge temperaturen tijdens de eerste helft van het Eoceen, toen de regenwouden oprukten tot relatief hoge breedtegraden. Tijdens deze periode kenden de Burmanniaceae, die uitsluitend in de tropen voorkomen, een snelle diversificatie. Bovendien slaagden ze er in om via de transatlantische verbinding tussen Noord Amerika en Europa Afrika en Azië te bereiken. Identificatie van de mycorrhizale schimmels van Thismiaceae soorten bracht een opvallende specialisatietrend aan het licht. Hoewel deze strikt myco-heterotrofe soorten nauw verwant zijn en in dezelfde habitat voorkomen, maakt elke plantensoort gebruik van een verschillende mycorrhizale schimmel. Deze soort-specifieke interactie is het resultaat van miljoenen jaren co-evolutie.

Academic collection --- 575.8 --- 57.06 --- 582.572.7 --- 582.572.7 Dioscoreaceae. Yams --- Dioscoreaceae. Yams --- 57.06 Nomenclature and classification of organisms. Taxonomy --- Nomenclature and classification of organisms. Taxonomy --- 575.8 Evolution. Origin of species. Phylogeny --- Evolution. Origin of species. Phylogeny --- Theses