|
|
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...
|
|
|
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....
|
|
|
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.
|
|
|
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...
|
|
|
Microevolutionary processes in mixed-ploidy populations of plants
Čertner, Martin
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....
|
|
|
Intenzita frekvenčně závislé selekce proti minoritnímu cytotypu v rostlinných populacích tvořených diploidy a polyploidy
Pilneyová, Markéta ; Čertner, Martin (vedoucí práce) ; Chrtek, Jindřich (oponent)
Pro studium vlivu duplikace genomu na rostliny jsou ideální smíšené populace různých cytotypů. Důležitou roli v nich hraje frekvenčně závislá selekce, známá jako nevýhoda malých čísel, ale existuje mnoho faktorů, které ji omezují. Tato práce se zabývá vyhodnocením změn v cytotypovém složení a uspořádání v trvalých plochách v přirozených smíšených populacích tří druhů cévnatých rostlin - šmelu okoličnatého (Butomus umbellatus), chrastavce hadcového (Knautia serpentinicola) a heřmánkovce nevonného (Tripleurospermum inodorum), a dále experimentálním studiem dílčích aspektů frekvenčně závislé selekce proti minoritnímu cytotypu v uměle založených cytotypově smíšených populacích dvou rostlinných druhů - huseníčku písečného (Arabidopsis arenosa) a heřmánkovce nevonného (Tripleurospermum inodorum). V trvalých plochách byly odhaleny různé změny frekvence minoritního cytotypu, většinou šlo o různě velký pokles, ale ve dvou případech došlo i k nárůstu frekvence minoritního cytotypu, jednou do té míry, že se v populaci stal dominantním. Pozorované změny závisely na počáteční frekvenci minoritního cytotypu v populaci, biologických vlastnostech druhu a prostředí konkrétní trvalé plochy. Ke srovnávání prostředí trvalých ploch mezi druhy byly využity relativní indexy popisující frekvenci a sílu disturbancí a obsah...
|
|
|
Microevolutionary processes in mixed-ploidy populations of plants
Čertner, Martin
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....
|
|
|
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 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...
|
host ::
RSS.