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2011-04-28Dissertation DOI: 10.18452/16312
Unidirectional CI and the consequences of Wolbachia for gene flow and reinforcement
dc.contributor.authorFlor, Matthias
dc.date.accessioned2017-06-18T10:43:12Z
dc.date.available2017-06-18T10:43:12Z
dc.date.created2011-05-04
dc.date.issued2011-04-28none
dc.identifier.otherhttp://edoc.hu-berlin.de/dissertationen/flor-matthias-2011-03-29/PDF/flor.pdf
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/16964
dc.description.abstractDie intrazellulären Parasiten der Bakteriengattung Wolbachia sind weit verbreitet im Phylum der Arthropoden. In vielen Wirten lösen sie eine Paarungsinkompatibilität zwischen nicht infizierten Weibchen und infizierten Männchen aus. Die mögliche Rolle dieser zytoplasmatischen Inkompatibilität in Artbildungsprozessen der Wirtsorganismen wird seit langer Zeit diskutiert. In dieser Arbeit analysieren wir häufig angeführte Kritikpunkte einer solchen Rolle mit Hilfe von mathematischen Modellen, in denen Infektionsdynamik von Wolbachia und Populationsgenetik der Wirte kombiniert werden. Die einzelnen Teile befassen sich mit dem Folgenden: (i) Wir untersuchen die Stabilität von Infektionsmustern in Wirts-Metapopulationen, indem wir kritische Migrationsraten herleiten. (ii) Zur Abschätzung des Einflusses der zytoplasmatischen Inkompatibilität auf den Genfluss zwischen Populationen berechnen wir effektive Migrationsraten. (iii) Wir bestimmen die Bedingungen, die die Verstärkung von Reproduktionsbarrieren durch die Evolution von weiblichen Paarungspräferenzen begünstigen. Schließlich (iv) wenden wir unsere Modelle auf einen realen Artbildungsprozess zweier Drosophila-Arten in Nordamerika an, diskutieren auftretende Probleme und unterbreiten Vorschläge für weiterführende Forschung. Zusammenfassend implizieren unsere Ergebnisse, dass Wolbachien häufig mit der Entstehung neuer Wirtsarten verknüpft sein können, allerdings in den meisten Fällen nur, indem sie als einer von mehreren Faktoren zur reproduktiven Isolation beitragen. Eine Verstärkung sexueller Isolation wird nur unter speziellen Bedingungen bewirkt.ger
dc.description.abstractThe intracellular bacterial parasites of the genus Wolbachia are widespread among arthropod species. In many hosts, they induce a reproductive incompatibility between uninfected females and infected males. The potential role of this cytoplasmic incompatibility in speciation processes of the bacteria''s hosts has long been debated. In this thesis, we analyze common criticisms of such a role by means of mathematical models, combining Wolbachia infection dynamics and host population genetics. In particular, we are concerned with the following: (i) In order to measure the stability of infection patterns within host metapopulations, we derive critical migration rates. (ii) We evaluate the impact of cytoplasmic incompatibility on gene flow between populations by calculating effective migration rates. (iii) We determine the conditions that favor the evolution of female mating preferences through reinforcement. Finally, (iv) we apply our models to a particular real-world speciation process of two sibling Drosophila species in North America, discuss emerging problems, and suggest future directions of research. In summary, our results implicate that Wolbachia might be a frequent factor in host speciation, but usually only by contributing to overall reproductive isolation among other factors. Reinforcement of premating isolation is selected for only under stringent conditions.eng
dc.language.isoeng
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I
dc.rightsNamensnennung - Keine kommerzielle Nutzung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/de/
dc.subjectMathematische Modellierungger
dc.subjectWolbachiager
dc.subjectArtbildungger
dc.subjectzytoplasmatische Inkompatibilitätger
dc.subjectInfektionspolymorphismusger
dc.subjectGenflussger
dc.subjectVerstärkung von Reproduktionsbarrierenger
dc.subjectDrosophilager
dc.subjectmathematical modeleng
dc.subjectWolbachiaeng
dc.subjectcytoplasmic incompatibilityeng
dc.subjectinfection polymorphismeng
dc.subjectgene floweng
dc.subjectspeciationeng
dc.subjectreproductive isolation barriereng
dc.subjectreinforcementeng
dc.subjectDrosophilaeng
dc.subject.ddc570 Biowissenschaften, Biologie
dc.titleUnidirectional CI and the consequences of Wolbachia for gene flow and reinforcement
dc.typedoctoralThesis
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-100186280
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/16312
dc.identifier.alephidBV037380269
dc.date.accepted2011-03-29
dc.contributor.refereeHammerstein, Peter
dc.contributor.refereeWerren, John H.
dc.contributor.refereeKlipp, Edda
dc.subject.dnb32 Biologie
dc.subject.rvkWF 5950
local.edoc.pages195
local.edoc.type-nameDissertation
local.edoc.institutionMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I

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