1. Gesamtziel des Vorhabens

Die DNA-Taxonomie ermöglicht nicht nur eine schnelle Identifikation bekannter Arten, sie hilft auch die genetische Diversität taxonomisch problematischer Lebensgemeinschaften mit einem vernünftigen Zeit- und Arbeitsaufwand zu ermitteln. Das primäre Ziel des Projekts ist, ein taxonomisches System auf DNA Ebene zu etablieren, das für ein breites Spektrum an Insektenarten (später auch andere Tiergruppen) anzuwenden ist und Taxonomen leicht zugänglich ist. Es soll hierzu ein zoologisches DNA-Dateninformationssystems entwickelt werden, also ein Programm, das große Mengen an Sequenzdaten verwalten kann, sowie eine Insekten-spezifische DNA-Datenbank generiert werden. Das Programm und die Datenbank sollen einem breiten Anwenderkreis zugänglich gemacht werden (z.B. über das WorldWideWeb). Innerhalb des Insektenverbundprojekts EDIS soll das zoologische DNA-Informationssystem über die Plattform SysTax (Dr. Hoppe, Ulm) mit weiteren Datenbank-Modulen verbunden werden, um so die Integration von molekularen, morphologischen, ökologischen und geographischen Daten zu ermöglichen. Das Teilvorhaben MOLART stellt zusätzlich noch eine Sammlungsdatenbank der Collembolen Skandinaviens online zur Verfügung und sorgt für die Anbindung weiterer Collembolen-Datenbanken.

2. Wissenschaftliches Arbeitsprogramm

1. Entwicklung der zoologischen DNA-Taxonomie-Datenbank (Z-ARB) durch Anpassung der Datenbank ARB und Anbindung an die Plattform SysTax;
2. Aufnahme von verwertbaren Sequenzinformationen aus öffentlichen DNA-Datenbanken (EMBL, Genebank) in Z-ARB;
3. Aufbau eines molekularbiologischen Labors an der Zoologischen Staatssammlung München (ZSM) und Optimierung der molekularbiologischen Methodik auf hohen Probendurchsatz;
4. Experimentelle Testphase: Suche nach geeigneten Gensequenzen und Überprüfung deren Auflösungsvermögen in den verschiedenen Insektentaxa;
5. Einsatz der "Signalsequenzen" als Werkzeug in der angewandten Taxonomie und Biodiversitätsforschung;
6. Eingabe der erstellten Sequenzdaten in die Datenbank Z-ARB;
7. Integration der DNA-Taxonomie in die systematische Grundlagenforschung durch Klärung taxonomischer Problemfälle mittels DNA-Typisierung. Dabei werden bestimmte problematische Taxa ausgewählt und in enger Kooperation mit den jeweiligen Spezialisten bearbeitet;
8. Etablierung von DNA-Typussammlungen an der Zoologischen Staatssammlung München;
9. Anwendung, Vergleich und kritische Überprüfung (hierarchische Herangehensweise, Aufwandsanalyse, Aussagekraft auf unterschiedlichen Klassifikationsniveaus) verschiedener molekularbiologischer und klassisch-morphologischer Klassifikationsmethoden am Beispiel zweier ausgewählter Collembolen-Taxa;
10. Optimierung molekularer Klassifikationstechniken für Collembolen;
11. Übertragung der Ergebnisse von (j) auf andere Insektentaxa;
12. Revision der Collembolen Skandinaviens;

(i-l: Teilvorhaben MOLART, zusätzlich Beiträge zu b, d, g und h).

3. Leistungen und Produkte des Teilprojektes

1. Bereitstellung eines im Internet verfügbaren DNA-Datenbankmoduls mit Sequenzinformation von sicher determinierten Arten, das überinstitutionell anwendbar und in das Insekten-Informationssystem EDIS eingebunden ist;
2. Bereitstellung eines online-verfügbaren genetischen Identifikationssystems, das die zuverlässige und schnelle Zuordnung von Organismen anhand ihrer DNA-Sequenz zu determiniertem Museumsmaterial ermöglicht;
3. Bereitstellung von DNA-"Typus"-Sammlungen;
4. Bereitstellung der Datenbank "Collembola of Fennoscandia and Denmark" (Sammlung Fjellberg, mit Verbreitungsangaben) im Internet; Anbindung an andere Collembolen-Datenbanken;
5. Bestimmungsbuch "Collembola of Fennoscandia and Denmark. Part 2: Entomobryomorpha and Symphypleona";

(d-e: Teilvorhaben MOLART, zusätzlich Beiträge zu b und c).