|
|
Vznik lokální adaptace na hadcový substrát v rostlinných populacích
David, Jan ; Čertner, Martin (vedoucí práce) ; Konečná, Veronika (oponent)
Mezi nejvýznamnější abiotické faktory hadcových stanovišť patří sucho, nízký obsah hlavních živin, vysoký obsah hořčíku a značné zastoupení těžkých kovů. Hadcové půdy jsou tedy pro rostliny v mnoha ohledech stresujícím prostředím. Pro své výjimečné charakteristiky jsou hadcové lokality vhodné pro studium evolučních procesů. Literární rešerše obsahuje souhrn hlavních témat spojených s problematikou rostlinných populací rostoucích na hadcovém podloží. Dále jsou v práci rozebrány mechanismy vzniku lokální adaptace a podmínky, které tento proces umožňují. V závěru práce je diskutován ekologický aspekt hadcových stanovišť, které mohou sloužit jako oblasti se sníženou konkurencí a poskytovat životní prostor konkurenčně slabším druhům. Díky specifickým podmínkám působícím na hadcových lokalitách se tato místa vyznačují vyšší úrovní endemismu a často slouží jako refugia reliktních druhů. Klíčová slova: Serpentinofyt, hadec, hadcový endemit, lokální adaptace, substrátová speciace
|
|
|
Microevolutionary processes in mixed-ploidy populations of plants
Čertner, Martin ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Ramsey, Justin (oponent) ; Duchoslav, Martin (oponent)
Polyploidizace (duplikace genomu) je obecně přijímána jako jeden z nejvýznamnějších procesů zodpovědných za evoluční diverzifikaci krytosemenných rostlin. Ke vzniku polyploidů dochází opakovaně a řada rostlinných druhů si udržuje dva či více různých cytotypů v určitých částech svého areálu nebo dokonce ve svých populacích. Cílem této práce bylo využít příhodné metodické postupy a modelové rostliny s unikátními vlastnostmi k cílenému studiu doposud neobjasněných aspektů polyploidní speciace. Rozdíly v monoploidní velikosti genomu mezi cytotypy Tripleurospermum inodorum (Asteraceae) byly unikátní příležitostí ke studiu frekvence vzniku nových polyploidů v přirozených populacích, neboť umožňují snadné odlišení polyploidních mutantů od již etablovaných polyploidů v rutinních cytometrických analýzách. Cytotypový průzkum opakovaný ve smíšených populacích jednoletého druhu T. inodorum byl patrně úplně prvním pokusem zdokumentovat časový vývoj cytotypového složení v přírodních populacích. Navzdory značným meziročním fluktuacím ve frekvenci cytotypů, jak diploidi tak tetraploidi byli schopni v populacích vytrvat po několik následných let. Častý výskyt takových smíšených populací pak, spolu s částečnou fertilitou triploidních hybridů, přispívají ke genovému toku mezi koexistujícími di- a tetraploidy....
|
|
|
Vznik lokální adaptace na hadcový substrát v rostlinných populacích
David, Jan ; Čertner, Martin (vedoucí práce) ; Prančl, Jan (oponent)
Pro sesilní organismy jako jsou rostliny hraje substrátová speciace velmi podstatnou roli, protože rostliny při výběru vhodného podkladu nemají příliš na výběr. Na různé substráty mohou rostliny reagovat velmi specificky a díky tomu často začnou vznikat lokální adaptace, zejména pokud je svým složením substrát zcela odlišný od mateřského substrátu, ve kterém rostlina roste běžně. Věnuji se konkrétně problematice hadcových populací, výzvám, s nimiž se tyto rostliny musí vypořádat a lokálním adaptacím, které v těchto populacích vznikají. Klíčová slova: Serpentinofyt, hadec, hadcový endemit, lokální adaptace
|
|
|
Vznik triploidních hybridů a jejich evoluční potenciál v kontaktní zóně diploidního a tetraploidního cytotypu heřmánkovce nevonného (Tripleurospermum inodorum)
Ryšavá, Hana ; Čertner, Martin (vedoucí práce) ; Chrtek, Jindřich (oponent)
Přítomnosti triploidních jedinců, ať už hybridů vznikajících křížením diploidních a tetraploidních rostlin, nebo spontánně vzniklých triploidních mutantů v diploidních populacích, je dnes v rostlinných populacích přikládán stále větší význam. Možná evoluční role triploidních hybridů je však těsně spjata s frekvencí jejich výskytu, s jejich relativní zdatností (v porovnání s rodičovskými cytotypy) a fertilitou. Ke studiu této problematiky jsem si jako modelovou rostlinu zvolila heřmánkovec nevonný (Tripleurospermum inodorum), u kterého byl ve smíšených populacích diploidů s tetraploidy zdokumentován relativně častý výskyt triploidních hybridů. Tato jednoletá rostlina zároveň dosahuje velmi rychle reprodukční zralosti a je snadno pěstovatelná, což jí činí ideálním modelem pro kultivační a opylovací experimenty. V porovnání s rodičovskými cytotypy vykazují v kultivaci triploidní hybridi T. inodorum přibližně stejné (většinou intermediární) hodnoty zdatnosti. V in vitro podmínkách byla sledována klíčivost cytotypů, klíčení triploidních semen je srovnatelné s diploidním rodičovským cyotypem. V následné srovnávací kultivaci téměř 150 rostlin 2x, 3x, 4x a aneuploidních cytotypů ve skleníku bylo zjištěno, že ve všech zaznamenávaných indikátorech fitness nabývají triploidi intermediálních hodnot svých...
|
|
|
Mechanismy řídící koexistenci rostlin diploidního a tetraploidního cytotypu v populacích heřmánkovce nevonného (Tripleurospermum inodorum)
Nedomová, Anežka ; Čertner, Martin (vedoucí práce) ; Dostálek, Tomáš (oponent)
Genomová duplikace hraje důležitou úlohu v evoluci rostlin. Vznik nových polyploidů je obecně považován za vzácnou událost. Přesto se v přirozených podmínkách vyskytuje relativně velký počet cytotypově smíšených populací. Pouze pozorování přímo v zóně kontaktu cytotypů můžou odhalit všechny faktory ovlivňující stabilitu či nestabilitu populace. Výzkumů, které se zabývají studiem koexistence cytotypů v přirozených ploidně smíšených populacích, je však stále málo. Pro studium mechanismů řídících koexistenci cytotypů byl jako modelový systém vybrán druh Tripleurospermum inodorum. Výzkum probíhal v přirozených cytotypově smíšených populacích a ve smíšených populacích uměle vysazených. Trvalé plochy se nacházely v jižních, západních, severozápadních a severních Čechách. Terénní pozorování byla doplněna kultivačními experimenty ve skleníku. Na úrovni celých populací bylo odhaleno několik fenoménů. Rozmístění cytotypů v ploše bylo náhodné. Prostorová struktura přirozených populací se velmi rychle měnila i v rámci jedné sezóny. Mezi kontrolami kolísaly i vzájemné poměry cytotypů. Tři procenta ze všech rostlin tvořili triploidní hybridi. V půdní semenné bance byl nejčastěji detekován diploidní cytotyp. Ze studia populační dynamiky vyplynulo, že tetraploidi jsou úspěšnější v přežívání ve smíšených...
|
|
|
Polyploidie v přirozených populacích v rodu Arabidopsis
Bayerová, Jana ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Čertner, Martin (oponent)
Tato práce se zabývá polyploidizací v přirozených populacích v rodu Arabidopsis. Shrnuje informace o příbuzných druzích rodu Arabidopsis thaliana, známého modelového organismu pro výzkum genetiky a fyziologie rostlin. Dosud publikované práce ukazují, že polyploidizace přináší v rámci rodu Arabidopsis nejen změny ekologických, klimatických a půdních nároků, ale i změnu způsobu rozmnožování. Na rozdíl od většiny prací zaměřených na studium polyploidních hybridů vzniklých umělým křížením - především s modelovým druhem Arabidopsis thaliana, se zde zaměřuji na případy spontánně vzniklých polyploidů v rámci rodu. Zvláštní pozornost pak věnuji dosud téměř nestudovanému di- ploidnímu komplexu vysokohorských populací Arabidopsis arenosa v Tatrách. Tento komplex, díky pozorované velké pestrosti v morfologii, v ekologických nárocích i předpokládané blízkosti rodičovských populací polyploidů, představuje jedinečný modelový systém pro studium důsledků polyploidizace v přirozených populacích rostlin. Klíčová slova: allopolyploid, Arabidopsis, Arabidopsis arenosa, autopolyploid, hybridizace, polyploidizace, Tatry
|
|
|
Procesy určující míru stability sympatrického výskytu různých cytotypů v populacích rostlin
Nedomová, Anežka ; Čertner, Martin (vedoucí práce) ; Urfus, Tomáš (oponent)
Zmnožení jaderného genomu je považováno za jeden z nejdůležitějších procesů v evoluci rostlin. Neopolyploidi vznikají v diploidní populaci splynutím dvou neredukovaných gamet nebo skrz "triploidní most". Etablování nového polyploida ve stávající populaci ale není jednoduché. Polyploid musí překonat pomocí různých mechanismů (jako je samosprášení, nenáhodné opylení atd.) "nevýhodu malých čísel" a zvýšit svoji četnost v populaci. Diploidi a polyploidi se liší v ekologických nárocích i kompetičních schopnostech. Neexistuje však korelace mezi ploidií a šířkou ekologické amplitudy nebo kompetiční zdatností. Se současnými vědomostmi nemůžeme určit, v jakém případě bude smíšená populace stabilní. Je tu předpoklad, že populace obsahuje dva blízce příbuzné druhy jednoduše nemůže být stabilní a že tedy všechny cytotypově smíšené populace jsou nestabilní. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Role triploidních hybridů v cytotypově smíšených populacích heřmánkovce nevonného (Tripleurospermum inodorum)
Jirsáková, Hana ; Čertner, Martin (vedoucí práce) ; Kolář, Filip (oponent)
Zdvojení jaderného genomu je považováno za jeden z hlavních způsobů, jak mohou u rostlin vznikat v sympatrii nové druhy. Polyploidizace je také zpravidla významným zdrojem nových evolučně výhodných vlastností. Nicméně není tomu tak ale vždy, polyploidi s lichým počtem chromozómových sad často trpí omezenou životaschopností a fertilitou. V cytotypově smíšených populacích diploidů s tetraploidy, nebo i v diploidních populacích za přispění vysoké tvorby neredukovaných gamet mohou vznikat triploidní hybridi. V některých případech je jejich vitalita dokonce srovnatelná s rodičovskými cytotypy, ale produkují jen malé množství potomstva a to navíc o různých ploidních úrovních. Ačkoliv se dříve myslelo, že žádný evoluční význam nemají, dnes již na základě mnoha experimentálních prací s jistotou víme, že se mohou značně podílet na vzniku nových polyploidů. Pokud se triploidi vyskytují v populaci s dostatečnou frekvencí, mohou sehrát roli i při stabilizaci společné koexistence diploidního a tetraploidního cytotypu. Triploidní hybridi mohou i se svou omezenou fertilitou přispívat k obousměrnému toku genů mezi rodiči, a překonat tak bariéru jejich odlišných ploidních úrovní. Vhodným modelem pro studium úlohy, jakou mohou hrát triploidní hybridi v přirozených smíšených populacích diploidů s tetraploidy, je...
|
host ::
RSS.