Turnover of sex chromosomes in the karyotype evolution of Lepidoptera
Project goals
Sex chromosomes are special parts of the genome playing an important role in ecological adaptation and speciation. This also applies to Lepidoptera, a speciose insect taxon with female heterogamety. The basal Lepidoptera possess a primitive sex chromosome constitution, Z0/ZZ (female/male), whereas the advanced Ditrysia and their sister group Tischeriina acquired the W chromosome. We propose to study the origin and homology of the lepidopteran sex chromosomes by comparative synteny mapping of Z-linked and autosomal genes in representatives of the primitive Z0/ZZ and advanced WZ/ZZ systems. For this purpose, we will identify Z-linked genes in a basal species Hepialus humuli via array-CGH and qPCR. Furthermore, we will perform molecular cytogenetic analysis of sex chromosomes in representatives of key lepidopteran taxa such as Ticheriina and basal ditrysian family Gracillariidae. We also propose to study the origin of multiple sex chromosomes in three cryptic species of the genus Leptidea by BAC-FISH mapping of sex-linked genes with the aim to clarify their role in Leptidea speciation.
Keywords
sex chromosomesLepidopteraprimitive mothswood white butterfliesevolutionspeciationsyntenygene mappingkvantitativní real-time PCRqPCRmolecular cytogeneticsfluorescence in situ hybridizationcomparative genomic hybridizationFISHGISHCGHarray-CGHBAC-FISH
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 18 (SGA0201400001)
Main participants
Biologické centrum AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
14-22765S
Alternative language
Project name in Czech
Přestavby pohlavních chromosomů v evoluci karyotypovů motýlů
Annotation in Czech
Pohlavní chromosomy jsou specifickou částí genomu, která hraje důležitou roli v ekologické adaptaci a speciaci. To platí i pro motýly (Lepidoptera), druhově početný hmyzí řád se samičí heterogamií. Bazální Lepidoptera mají chromosomové určení pohlaví Z0/ZZ, zatímco odvozené sesterské skupiny Ditrysia a Tischeriina mají navíc pohlavní chromosom W. Předkládaný projekt se zabývá studiem původu a homologie pohlavních chromosomů motýlů pomocí srovnávacího mapování syntenie genů lokalizovaných na autosomech a chromosomu Z u druhů s primitivním systémem Z0/ZZ a odvozeným systémem WZ/ZZ. Za tímto účelem hodláme identifikovat geny vázané na chromosom Z u bazálního druhu Hepialus humuli pomocí array-CGH a qPCR. Dále provedeme molekulárně-cytogenetickou analýzu pohlavních chromosomů zástupců klíčových skupin motýlů (Tischeriina a bazální ditrysijní čeledi Gracillariidae). Dále plánujeme studium původu mnohočetných pohlavních chromosomů u bělásků tří kryptických druhů rodu Leptidea mapováním pohlavně vázaných genů metodou BAC-FISH s cílem objasnit jejich roli ve speciaci tohoto rodu.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
EB - Genetics and molecular biology
CEP - secondary branch
EG - Zoology
CEP - another secondary branch
—
10603 - Genetics and heredity (medical genetics to be 3)
10604 - Reproductive biology (medical aspects to be 3)
10605 - Developmental biology
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
10613 - Zoology
10614 - Behavioral sciences biology
10615 - Ornithology
10616 - Entomology
30101 - Human genetics
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The project was solved at excellent level. Unique results were obtained on the structure and evolution of sex chromosomes in basal groups of butterflies. Among other, chromosome W was described for the first time in the family Hepialidae. The results were published in ten quality scientific journals.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2014
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 5, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
6,825 thou. CZK
Public financial support
6,825 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 825 CZK thou.
Public support
6 825 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
EB - Genetics and molecular biology
Solution period
01. 01. 2014 - 31. 12. 2016