|
|
Evoluční vztahy tetraploidních zástupců skupiny Galium pusillum (sekce Leptogalium) na území střední Evropy. Alopatrická diferenciace českého endemického druhu G. sudeticum.
Knotek, Adam ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Chrtek, Jindřich (oponent)
V předkládané práci se zabývám evoluční historií polyploidní skupiny Galium pusillum se zaměřením na český endemický druh G. sudeticum, který představuje ideální modelový případ pro studium alopatrické speciace v kontextu (post)glaciálního vývoje středoevropské krajiny. Získaná morfologická a molekulární data poukazují na zcela odlišnou historii dvou izolovaných arel G. sudeticum v Krkonoších a na hadcích ve více jak 200 km vzdáleném Slavkovském lese. Krkonošské populace G. sudeticum jsou pravděpodobně pozůstatkem severního okraje areálu horského druhu G. anisophyllon, který při poledových změnách vegetace hybridizoval s nížinným druhem G. valdepilosum. To podporuje jak intermedierní postavení krkonošských populací v morfologických a molekulárních AFLP analýzách tak i sdílení téhož chloroplastového haplotypu s geograficky blízkými nížinnými populacemi. Na druhé straně hadcové populace ze Slavkovského lesa jsou morfologicky i molekulárně zcela neodlišitelné od druhu G. valdepilosum. Překvapivým výsledkem je nalezení geneticky zcela odlišné skupiny několika populací G. valdepilosum v západních Čechách a v Bavorsku, nacházejících se na reliktních stanovištích (vápencové a hadcové výchozy). Tato skupina může představovat pozůstatek jiné, možná dávnější migrace a vyzdvihuje funkci edaficky podmíněných stanovišť...
|
|
| |
|
|
Zdroje variability v Sorbus aria agg.
Bílá, Jana ; Urfus, Tomáš (vedoucí práce) ; Krahulec, František (oponent)
Hlavními mikroevolučními mechanismy generujícími variabilitu ve skupině S. aria agg. i v celém rodu Sorbus jsou polyploidie a hybridizace. Spolu s diverzitou v reprodukčních mechanismech (a zejména apomixií) umožnily vzniknout celé řadě blízce příbuzných taxonů. Skupina S. aria agg. (podrod Aria) je výjimečná svou účastí ve všech mikroevolučně významných hybridizačních událostech v celém rodu, a je tedy zodpovědná za velkou část jeho různorodosti. Cílem předkládané práce tedy bylo zhodnotit mikroevoluční procesy této skupiny utvářející a uchovávající její vnitřní variabilitu užitím průtokové cytometrie, analýzy mikrosatelitů i numerické a geometrické morfometriky. V České republice se vyskytují diploidní, triploidní a tetraploidní cytotypy jeřábů. Variabilita ploidních úrovní je u nás vázána pouze na jižní Moravu, která je i díky své taxonomické rozmanitosti centrem diverzity skupiny S. aria agg. i celého rodu Sorbus v ČR. Analýza semen jedinců S. aria agg. průtokovou cytometrií odhalila celkem 7 typů reprodukčních způsobů, zahrnujících sexuální i apomiktické (pseudogamické) rozmnožování s účastí redukovaných i neredukovaných gamet. Všichni diploidní jedinci jsou plně sexuální, kdežto u polyploidních taxonů převažuje apomixie, přičemž pouze u S. danubialis a linie "pinetorum" byl zaznamenán...
|
|
|
Populační struktura a fenotypová diferenciace Campanula moravica
Šemberová, Kristýna ; Suda, Jan (vedoucí práce) ; Mráz, Patrik (oponent)
Polyploidizace je u rostlin významným evolučním procesem, který však často přináší taxonomické komplikace (stírání morfologických rozdílů mezi vyššími polyploidy). Komplikovaným polyploidním komplexem ve střední Evropě je i C. rotundifolia agg. V této skupině jsou v České republice tradičně odlišovány tři ploidně-variabilní druhy: C. gentilis (2x, 4x) C. rotundifolia (2x, 4x) a C. moravica (4x, 6x). V návaznosti na recentní revizi C. gentilis a C. rotundifolia se předložená diplomová práce zaměřila na zhodnocení karyologické a fenotypové variability druhu C. moravica v centru jeho areálu na území České republiky a Slovenské republiky. Pomocí moderních biosystematických metod (průtoková cytometrie, multivariační morfometrika) byly zjištěny značné nesrovnalosti mezi dosud publikovanými údaji o rozšíření cytotypů a morfologické variabilitě. Rozšíření cytotypů C. moravica je oproti původním údajům parapatrické, s hexaploidy rozšířenými převážně v Panonském termofytiku a tetraploidy zejména na středním a východním Slovensku. Typová populace domnělých tetraploidů se ukázala být hexaploidní. V jedné populaci na středním Slovensku byla zjištěna koexistence tetraploidů a šesti minoritních cytotypů (2x, 3x, 5x, 6x, 8x, 9x), což představuje dosud největší vnitropopulační ploidní variabilitu. Pomocí...
|
|
|
Polyploidní speciace u rodu Anthoxanthum v Evropě
Khodlová, Zuzana ; Trávníček, Pavel (vedoucí práce) ; Štech, Milan (oponent)
Z celkového počtu patnácti druhů rodu Anthoxanthum (Poaceae) se na území Evropy odlišuje 8 taxonů. Pět z nich je vytrvalých a tvoří komplex A. odoratum s. l., tři jsou jednoleté, víceméně mediteránní taxony (A. aristatum, A. ovatum a A. gracile). V rámci komplexu A. odoratum s. l. jsou vylišovány tyto taxony: široce rozšířené A. odoratum s. str. (4x; 2n = 20), arkto-alpinské A. alpinum (2x a 4x; 2n = 10 a 20), endemit Madeiry A. maderense (2x; 2n = 10), endemit balkánských hor A. pauciflorum (2x; 2n = 10) a endemit Pyrenejského poloostrova A. amarum (?x; 2n ~ 90). Předmětem této studie je objasnění dosud neznámých vzájemných evolučních vztahů mezi taxony, mezi jednoletými a vytrvalými zástupci a mezi diploidy a polyploidy. Konkrétními otázkami jsou: 1) Jaký je původ a rozšíření znovuobjeveného diploidního vytrvalého taxonu a jaká je jeho vazba k ostatním zástupcům skupiny; 2) Jaké distribuční pattern zaujímají vytrvalí zástupci rodu Anthoxanthum v Evropě a jaká je jejich haplotypová diferenciace (celkové rozšíření taxonů a haplotypů a existence jejich sympatrického výskytu); 3) Jaké jsou evoluční vazby mezi jednotlivými zástupci rodu v Evropě a jakým způsobem vznikl allotetraploidní druh A. odoratum s. str. Stanovení ploidních úrovní a velikostí genomu studovaných taxonů bylo prováděno pomocí...
|
|
|
Důsledky polyploidizace pro invazní potenciál druhů
Líblová, Zuzana ; Münzbergová, Zuzana (vedoucí práce) ; Rooks, Frederick (oponent)
Polyploidní varianty mnohých druhů rostlin jsou nejen nápadně často nalézány mezi nepůvodními rostlinami na všech kontinentech, ale velmi často navíc mají mnohem rozlehlejší areál svého výskytu oproti diploidním rostlinám v místě, odkud pocházejí. V mnoha případech mají cytotypy se znásobeným genomem také zvýšenou hranici tolerance k různým stresovým faktorům či takové fyziologické a morfologické znaky, které jim umožňují přežít podmínky, ve kterých by se diploidní rostliny neměly šanci udržet. To vše naznačuje, že polyploidizace pravděpodobně přináší rostlinám určitou evoluční výhodu nad jejich diploidními předky, a proto mohou úspěšně kolonizovat nová území. V této práci jsou shrnuty poznatky o možných důsledcích polyploidizace na různých úrovních v souvislosti s jejich vlivy na vlastnosti podporující invazní charakter rostlinných druhů. Jsou zde představeny také známé hypotézy pojednávající právě o možnostech, proč se rostliny po zavlečení stanou invazními. Dále následuje část věnovaná průtokové cytometrii, důležité moderní metodě pro zjišťování velikosti genomu a stupni ploidie. Na závěr jsou stručně uvedeny informace o modelovém druhu vikvi ptačí (Vicia cracca) a výsledky měření stupně ploidie semen této rostliny z Aljašky a z Japonska.
|
|
|
Zdroje variability Sorbus aria agg.
Bílá, Jana ; Urfus, Tomáš (vedoucí práce) ; Chumová, Zuzana (oponent)
Jeřáby jsou velmi problematická skupina cévnatých rostlin. Pomocí mezidruhové hybridizace často spojené s polyplodizací vytvářejí množství geneticky odlišných linií, které mohou být fixovány pomocí apomixie. Největší variabilitu vykazují druhy ze skupiny S. aria agg., kde se na generování proměnlivosti podílí navíc s největší pravděpodobností introgresivní hybridizace. Existují různá pojetí agregátu jeřábu muku. Obecně je založen na třech základních druzích, S. aria, S. umbellatta a S. graeca, které vzájemným křížením a polyploidizací vytvářejí další mikrospecie. Jednotky v rámci agregátu jsou hodnoceny různými způsoby, neboť odlišení jednotlivých taxonů je komplikované vzhledem k plynulým přechodům morfologických znaků. Samotný agregát je někdy chápán i jako souhrnný taxon pro jeřáby nejistého původu či určení. V České republice najdeme čtyři druhy ze skupiny S. aria agg. V závěru jsou nastíněny otázky, které budou řešeny v navazující magisterské práci.
|
|
|
Úloha polyploidizace v evoluci rodu Chenopodium (merlík) se zaměřením na Chenopodium quinoa
Babčanová, Natália ; Štorchová, Helena (vedoucí práce) ; Cvrčková, Fatima (oponent)
Chenopodium (merlík) je kosmopolitně rozšířený polyfyletický rod. Patří do čeledi Amaranthaceae a monofyletické podčeledi Chenopodioideae. V tomto rodu najdeme diploidní, tetraploidní i hexaploidní druhy téměř u všech vývojových linií podčeledi, u Chenopodium album se dokonce vyskytují různé stupně ploidie v rámci druhu. Stupeň ploidie je důležitý při objasňování evoluce a detailních fylogenetických vztahů jednotlivých druhů, má vliv na morfologii rostliny a může se uplatnit při speciaci. Kromě planě rostoucích druhů do tohoto rodu patří i druhy hospodářsky využívané, jako například Chenopodium quinoa, Ch. pallidicaule, Ch. ambrosioides nebo Swaeda foliosa. Quinoa (Chenopodium quinoa) je nejznámějším zástupcem rodu Chenopodium. Je allotetraploidní (2n = 4x = 36), blízce příbuzný Ch. berlandieri, se kterým sdílí zatím neznámé diploidní rodiče. Při segregaci některých alel se však chová jako funkčně diploidní, což značně komplikuje genetické analýzy a šlechtění nových kultivarů. Díky genovému toku mezi planými a pěstovanými populacemi a působení některých evolučních procesů souvisejících s polyploidií si tento druh udržuje vysokou genetickou variabilitu. Quinoa se řadí mezi pseudoobilniny a jako hospodářská plodina byla v Jižní Americe využívána již za dob Inků. Vysoká variabilita, schopnost adaptace a...
|
|
|
Evoluční historie polyploidního okruhu Galium pumilum ve Střední Evropě
Knotek, Adam ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Urfus, Tomáš (oponent)
Práce shrnuje dosavadní poznatky o polyploidním komplexu Galium pumilum agg. ve střední Evropě a vytváří tak teoretický základ pro navazující diplomovou práci. Většina druhů v rámci agregátu je obtížně determinovatelná, kvůli značné morfologické variabilitě, a pravděpodobně i komplikované evoluční historii zahrnující (opakované) polyploidizace i hybridizace, což vedlo ke značně nejisté taxonomii v rámci tohoto komplexu. Názory na taxonomické členění se v současnosti mění také díky přispění molekulárních metod. Druhy tohoto agregátu se v ČR vyskytují převážně na reliktních stanovištích v ostrůvkovitých areálech, které zřejmě představují pozůstatky poledových migrací a následných fragmentací příhodných biotopů (výjimkou je pouze vysoký polyploid G. pumilum MURRAY). Studiem rodu Galium včetně detailnějších studií zaměřených na problematiku G. pumilum agg., se nejvíce zabývá Friedrich Ehrendorfer, který již od 50. let definoval na základě chorologie, morfologie a karyologie členění komplexu a jehož teorie mohou být dnes, ve světle nových metod, vystaveny ověřování. Galium sudeticum TAUSCH je velmi zajímavý a v ČR zákonem chráněný taxon české flóry, který vyvolává otázky z hlediska evolučního i z hlediska ochrany. Vykazuje pozoruhodný disjunktní výskyt v Krkonoších a na hadcích v západních Čechách...
|
|
|
Ekologické a evoluční důsledky polyploidizace
Pavlíková, Zuzana ; Münzbergová, Zuzana (vedoucí práce) ; Rooks, Frederick (oponent)
Frekvence výskytu polyploidie v přirozených populacích je mnohem častější než se původně předpokládalo, což naznačuje, že polyploidizace musí svým nositelům přinášet buď dlouhodobou, nebo alespoň krátkodobou evoluční výhodu oproti jejich diploidním předkům, protože jinak by tak masivně neexpandovali. Tato práce se tedy zabývá následky, které má polyploidizace na genom, meiózu, způsob reprodukce a výslednou životaschopnost polyploidních rostlin a nakonec popisuje a zhodnocuje možné důvody evolučního úspěchu polyploidních rostlin. Je popsán také vznik polyploidů v diploidní populaci, jejich vzájemné interakce a důvody vytvoření reprodukční izolace mezi cytotypy. Dále je věnována pozornost interakcím mezi polyploidy, herbivory a opylovači. Na závěr je pak ještě zmíněn nejčastější způsob syntézy neopolyploidních rostlin, možnosti jejich využití a způsoby detekce ploidie u rostlin.
|
host ::
RSS.