Bakgrunn
Trønderlav Erioderma pedicellatum er en av Europas mest sjeldne og forvaltningsrelevante lavarter og den eneste gjenværende lokaliteten i Europa finnes i Norge. Arten er kategorisert som kritisk sårbar på rødlisten i Norge og globalt. Det pågår forsøk med reintroduksjon til nye lokaliteter med mål om å etablere flere levedyktige populasjoner, men det er uklart hva arten trenger for å etablere seg.
Den genetiske variasjonen og parringsystemet må undersøkes for å finne ut bl.a. hvor mange thalli som må reintroduseres og om det er noe variasjon in den norske populasjonen. . I masteroppgaven vil studenten bruke helgenomsekvensering og populasjonsgenomiske analyser for å undersøke genetisk struktur hos Erioderma pedicellatum og dens fotobiont Rhizonema sp.
Dette er et samarbeidsprosjekt mellom NINA og UiO, med delvis involvering fra NIVA og mulighet for samarbeid med forskningsmiljøer ved Uppsala universitet og Stockholms universitet. For studenten gir dette en særskilt tverrfaglig ramme, der genetikk, populasjonsbiologi, lavøkologi og bevaringsforvaltning kobles tett sammen. Oppgaven vil samtidig være forankret i flere relevante institusjoner, noe som gir tilgang til komplementær kompetanse innen feltøkologi, laboratoriearbeid, bioinformatikk og naturforvaltning. Oppgaven er relevant både for grunnforskning i evolusjonsbiologi og for praktisk naturforvaltning. Prosjektet passer godt for en student som ønsker å arbeide i skjæringspunktet mellom DNA-sekvensering, økologi, bevaringsbiologi og sopp-/lavforskning.
Problemstillinger
Oppgaven kan ta utgangspunkt i ett eller flere av følgende spørsmål:
Hvordan er den genetiske variasjonen fordelt innen og mellom populasjoner av Erioderma pedicellatum i Norge og Sverige, og globalt?
Har arten seksuell reproduksjon eller danner den bare kloner?
Er det kun substrat- og klimaforhold og tilgang på fotobiont som begrenser etablering, eller trengs flere genetisk kompatible individer per reintroduksjon?
Hvilken art av Rhizonema tillhører fotobionten?
Hvordan er den genetiske variasjonen fordelt hos fotobionten Rhizonema sp.?
Metoder
Oppgaven vil bygge på eksisterende og nyinnsamlet materiale fra i det mindste norske og svenske lokaliteter og kan inkludere både ferskt feltmateriale, og eldre herbariemateriale. Studenten vil arbeide med DNA-ekstraksjon, bibliotekpreparering og analyse av helgenomdata, med særlig fokus på populasjons genetiske analyser og identifikasjon av genomregioner knyttet til paringstype og reproduksjon. Avhengig av studentens bakgrunn og prosjektets framdrift kan oppgaven omfatte:
- DNA-ekstraksjon fra lavmateriale og dens cyanobiont
- helgenomsekvensering og analyse av eksisterende gendata
- bioinformatiske analyser av genetisk variasjon og populasjonsstruktur
- identifisering og sammenlikning av gener knyttet til paringstype
- kobling mellom genetiske data og økologiske/feltbaserte observasjoner
Det vil være mulig å justere oppgaven i retning av enten mer laboratoriebasert arbeid, mer bioinformatikk eller en kombinasjon, og i retning av en eller flere av problemstillinger.
Hva lærer du?
Studenten vil få trening i moderne genetiske metoder og bioinformatiske analyser, og samtidig arbeide med en konkret og aktuell problemstilling innen bevaringsbiologi. Oppgaven vil gi erfaring med håndtering av reelle forvaltningsrelevante data og med tolkning av genetiske resultater i en økologisk og evolusjonær sammenheng. Dette er kompetanse som er relevant både for videre forskning og for arbeid innen naturforvaltning, biodiversitet og miljøgenomikk.
Veiledning og samarbeid
Oppgaven egner seg godt som et samarbeid mellom forskningsmiljøer ved UiO, NINA og eksterne partnere med erfaring fra lavøkologi, overvåking og bevaringsarbeid.