NSFDEB-BSF: Building a broad understanding of the effect of polyploidy on the pollination niche and its cascading effects on plant-pollinator communities

NSFDEB-BSF:建立对多倍体对授粉生态位的影响及其对植物授粉媒介群落的级联效应的广泛理解

基本信息

  • 批准号:
    2027604
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 76.46万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-11-01 至 2024-10-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Increases in the number of structures containing genetic material or amount of genetic material (genome size) in plants can manifest as changes in observable characteristics or traits of plants that affect their interactions with animals. Pollination is an important plant-animal interaction that sustains more than eighty percent of flowering plants and is a threatened ecosystem service. This research will uncover how changes in the size of plant genomes affects flowering plants and pollination. Thus, this research will broadly inform the robustness of a key ecological process to increases in the genome size of plants. Moreover, because increases in plant genome size are common among agricultural crops and noxious invasive weeds, this work will provide insights relevant to agricultural productivity as well to the threats posed to native biodiversity. The work will train undergraduate and graduate students, high school teachers, and a postdoc in computational biology, ecology and plant-pollinator interactions. Additionally, the research team will extend an urban biodiversity curriculum to evaluate community-level processes characterized by network analysis and tested for robustness via simulated extinctions.The research will combine powerful analytic approaches for the large-scale identification of genome size in taxa with novel acquisition of data on the pollination interaction, both from contemporary plant-pollinator networks and from pollen on the stigmas of herbarium specimens, across many thousands of plant taxa. The research will broadly test several fundamental hypotheses concerning the effects of genome doubling on pollination and plant-pollinator communities. In doing so, it will simultaneously transform our current understanding of a globally important biotic interaction and accelerate our understanding of one of the most pervasive evolutionary processes in plants. The work will extend the study of the effects of genome size changes to the community-level and determine how these changes uniquely contribute to aspects of community stability and the functioning of the earth’s ecosystems.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
植物中含有遗传物质的结构数量或遗传物质数量(基因组大小)的增加可以表现为影响植物与动物相互作用的可观察特征或性状的变化。花粉是一种重要的植物-动物相互作用,维持着80%以上的开花植物,是一种受到威胁的生态系统服务。这项研究将揭示植物基因组大小的变化如何影响开花植物和授粉。因此,这项研究将广泛地告知一个关键生态过程的鲁棒性,以增加植物的基因组大小。 此外,由于植物基因组大小的增加在农作物和有害入侵杂草中很常见,这项工作将提供与农业生产力以及对本地生物多样性构成的威胁有关的见解。这项工作将培训本科生和研究生,高中教师,以及计算生物学,生态学和植物传粉者相互作用的博士后。此外,研究小组还将扩展城市生物多样性课程,以评估以网络分析为特征的社区级过程,并通过模拟试验进行鲁棒性测试。该研究将结合联合收割机强大的分析方法,用于大规模识别分类群中的基因组大小,并获得有关授粉相互作用的新数据,这两个都来自当代植物传粉者网络和植物标本馆标本柱头上的花粉,跨越了数千个植物分类群。这项研究将广泛地测试几个基本假设,关于基因组加倍对授粉和植物传粉者群落的影响。在这样做的同时,它将改变我们目前对全球重要的生物相互作用的理解,并加速我们对植物中最普遍的进化过程之一的理解。这项工作将把基因组大小变化的影响研究扩展到社区层面,并确定这些变化如何独特地促进社区稳定和地球生态系统的功能。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
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会议论文数量(0)
专利数量(0)
The effect of polyploidy and mating system on floral size and the pollination niche in Brassicaceae
多倍体和交配系统对十字花科花大小和授粉生态位的影响
  • DOI:
    10.1086/727826
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Streher, Nathália Susin;Budinsky, Trezalka;Halabi, Keren;Mayrose, Itay;Ashman, Tia-Lynn
  • 通讯作者:
    Ashman, Tia-Lynn
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