Detta projekt undersöker om, och hur, samtida populationer av kiselalgsarten Skeletonema marinoi har utvecklats som svar på gruvföroreningar. Provtagningslokalerna är två fjärdar i Östersjön, där en, Gåsfjärden (VG: 57°34.35'N, 16°34.98'E), har påverkats av gruvföroreningar i ca. 400 år medan den andra, Gropviken (GP: 58°19.92N 16°42.35'E), inte har gjort det. Olika strains isolerades och genomet sekvenserades för 55 individuella strains, och de var fenotypiskt karaktäriserade i termer av specifik tillväxthastighet och toxisk dos-respons till koppar (6-12 µM Cu). Ett artificiellt evolutionsexperiment genomfördes genom att sätta ihop 28 och 30 strains från de två populationerna separat och låta dem evolvera med och utan toxisk Cu-stress om 8,65 µM koppar, motsvarande den koncentration som hämmar referens-strainen RO5AC:s specifika tillväxthastighet med 50 % i akuta toxiska tester (Andersson et al. 2020: DOI: 10.1016/j.aquatox.2020.105551). En nyligen utvecklad 523 bp lång strain-specifik metabarcoding-locus (*Sm_C12W1*: https://github.com/topel-research-group/Live2Tell) användes för att spåra urvalsprocessen. Detta locus är beläget på contig 12 av S. marinoi, inuti en pentatricopeptid (PPR)-repeterande region av genen Sm_t00009768-RA, som kodar för ett RNA-bindande protein. Lokuset har 38 SNP-positioner bland de 58 strainarna som används i denna studie och 110 unika alleler med 100 % heterozygositet, inklusive två triploida/aneuploida strainar. Utfallet av experimentet kontrasteras mot en selektionsmodell beräknad enligt Andersson et al. 2022 (DOI: 10.1038/s41396-021-01092-9). Data och analyser här inkluderar rådata och R-skript. Sekvenseringsdata bearbetas eller ingår inte, men finns tillgänglig på NCBI hemisida under BioProject: PRJNA939970. Amplikonsekvenseringsdata har analyseras enligt beskrivningen/koden i https://github.com/topel-research-group/Bamboozle/wiki/Bamboozle-Part-2:-Barcode-Quantification. Kod finns medpaketerad i arkivet Cu_evolution.zip. För mer detaljerad information om data och koder, se README.md-filer som är associerade med varje steg i analysen. De fyra analysstegen anhåller relevant input data och kan köras separat.

Se den engelska versionen av databeskrivningen för detaljer och resurser för reproduktion av analysen. Visa mindre..

Data innefattar personuppgifter

Nej

Språk

Engelska

Metod och utfall

Tidsperiod(er) som undersökts

2018-09-28 – 2023-02-20

Dataformat / datastruktur

Numeriska

Arter och taxon

Skeletonema marinoi

Datainsamling

Geografisk täckning

Geografisk utbredning

Geografisk plats: Östersjön

Geografisk beskrivning: Studien omfattar två fjärdar belägna på den svenska östkusten av Östersjön. Mellan den 27-28 juni 2017 provades sediment från två fjärdar, Gropviken (GP17; 58°19.92N 16°42.35'E) och Gåsfjärden (VG17; 57°34.35'N 16°34.9'E). Gåsfjärden har påverkats av gruvdrift från Solstads gruva från ca. 1600-talet till 1920-talet.

Administrativ information

Ansvarig institution/enhet

Institutionen för marina vetenskaper

Övriga forskningshuvudmän

Lunds universitet

Medverkande

Kerstin Johannesson - Göteborgs universitet, Institutionen för marina vetenskaper

Mats Töpel - IVL Svenska Miljöinstitutet

Olof Berglund - Lunds universitet, Biologiska institutionen

Helena L. Filipsson - Lunds universitet, Geologiska institutionen

Matthew I M Pinder - Göteborgs universitet, Institutionen för marina vetenskaper

... Visa mer..

Kerstin Johannesson - Göteborgs universitet, Institutionen för marina vetenskaper

Mats Töpel - IVL Svenska Miljöinstitutet

Olof Berglund - Lunds universitet, Biologiska institutionen

Helena L. Filipsson - Lunds universitet, Geologiska institutionen

Matthew I M Pinder - Göteborgs universitet, Institutionen för marina vetenskaper

Anna Godhe - Göteborgs universitet, Institutionen för marina vetenskaper

Olga Kourtchenko - Göteborgs universitet, Institutionen för marina vetenskaper

Lara Hoepfner - Münsters universitet, Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen

Visa mindre..

Finansiering 1

Finansiär: Stiftelsen Oscar och Lili Lamms Minne
Diarienummer hos finansiär: FO2018-0042
Projektnamn på ansökan: Framtidens landskap är beroende av sina samhällen – hur anpassas ett växtplanktonsamhälle till metall

Finansiering 2

Finansiär: Forskningsrådet för miljö, areella näringar och samhällsbyggande (FORMAS)
Diarienummer hos finansiär: 2016-00594
Projektnamn på ansökan: Sedimentet berättar: Hur har växtplankton anpassats till miljögifter under de senaste 150 åren

Ämnesområde och nyckelord

Forskningsområde

Miljövetenskap (Standard för svensk indelning av forskningsämnen 2011)

Mikrobiologi (Standard för svensk indelning av forskningsämnen 2011)

Genetik (Standard för svensk indelning av forskningsämnen 2011)

Nyckelord

Koppar, Kiselalger, Gruvavfall, Fytoplankton, Ackumulering av miljöföroreningar, Evolution (development), Metabarcoding

Publikationer

Sortera på namn | Sortera efter år

Andersson, B., Berglund, O., Filipsson, H. L., Kourtchenko, O., Godhe, A., Johannesson, K., Töpel, M., Pinder, M. I. M., Hoepfner, L., & Rengefors, K. (2023). Strain-specific metabarcoding reveals rapid evolution of copper tolerance in populations of the coastal diatom Skeletonema marinoi. Molecular Ecology, online ahead of print 2023-09-11.
DOI: https://doi.org/10.1111/mec.17116

Pinder, M. I. M., Andersson, B., Rengefors, K., Blossom, H., Svensson, M. & Töpel, M. (2023). Bamboozle: A bioinformatic tool for identification and quantification of intraspecific barcodes. bioRxkiv. Version 2, 2023-04-13.
DOI: https://doi.org/10.1101/2023.03.16.532925

Om du publicerat något baserat på det här datamaterialet, meddela gärna SND en referens till din(a) publikation(er). Är du ansvarig för katalogposten kan du själv uppdatera metadata/databeskrivningen via DORIS.

Publicerad: 2023-07-04

Senast uppdaterad: 2023-09-26