|
|
Morfologická diferenciace a rozšíření taxonů z okruhu Galium palustre
Dohnalová, Pavla ; Kaplan, Zdeněk (vedoucí práce) ; Chrtek, Jindřich (oponent)
Práce zkoumá polyploidní okruh Galium palustre. Proces polyploidizace výrazně ovlivnil evoluci krytosemenných rostlin a ve studované skupině vedl ke vzniku 4 doposud známých cytotypů, z nichž se na území České republiky vyskytují dva: diploidní, který je rozlišován jako druh Galium palustre, a oktoploidní, rozlišován jako Galium elongatum. Oba taxony jsou nejčastěji hodnoceny na úrovni druhu a liší se v kvantitativních znacích, které ovšem vykazují značnou fenotypickou plasticitu. Přesný rozsah morfologické variability, detailní rozšíření ani ekologie proto nejsou dostatečně dobře známy. K rozlišení cytotypů byla použita metoda průtokové cytometrie, která zároveň ukázala variabilitu ve velikosti genomu a také odhalila nový dodekaploidní cytotyp na území ČR. Provedená morfometrická analýza následně určila znaky vhodné k rozlišení jednotlivých cytotypů. Jako nejspolehlivější byly identifikovány délka a šířka lodyhy, délka listu, délka nejdelší větve, počet listů v přeslenu, délka květenství a délka merikarpia. S využitím těchto výsledků byla provedena revize herbářových položek v několika institucionálních herbářích. Výsledky také ukázaly mírně odlišné ekologické preference cytotypů a jejich rozšíření na území České republiky.
|
|
|
Morfologická a ekologická diferenciace a rozšíření taxonů z okruhu Galium mollugo
Talpová, Julie ; Kaplan, Zdeněk (vedoucí práce) ; Štech, Milan (oponent)
Ve své diplomové práci se zabývám třemi taxony polyploidního okruhu Galium mollugo, které rostou na území České republiky. Jsou to diploidní G. mollugo a tetraploidní G. album subsp. album a G. album subsp. pycnotrichum. Tyto taxony jsou si vzájemně velice podobné, jejich rozlišování je velmi obtížné, přičemž přesné hodnoty kvantitativních znaků, které by je měly odlišovat, nejsou známé. Dosud nebyla v tomto okruhu žádná studie založená na analýze velikosti genomu průtokovou cytometrií (FCM) a klasické morfometrice. Jejich použitím jsem chtěla přinést nové výsledky a vyplnit tak mezery ve vědeckém bádání. Primárně jsem zjišťovala, zda je možné jednotlivé cytotypy odlišit na základě velikosti genomu pomocí analýz FCM. Dalším záměrem pak bylo zjistit, zda je možné definovat morfologické a ekologické rozdíly mezi diploidním a tetraploidními taxony. K zjištění míry morfologické diferenciace jsem využila ordinační a diskriminační metody. Sledovala jsem, zda jde taxony odlišit pouhým okem, a měřením zjistila, jaké znaky jsou k determinaci nejvhodnější. Ukázalo se, že analýzy FCM jsou vhodné k odlišení obou ploidií. Podařilo se mi statistickými metodami prokázat, že se diploidní a tetraploidní taxony navzájem liší a zároveň jsem upřesnila znaky, které jsou k determinaci nejvhodnější. K praktickému...
|
|
|
Vztah mezi genetickou a ploidní variabilitou v kontextu rozdílných ekologických nároků dvou druhů rodu Pteronia (Asteraceae) v Kapsku
Havlíčková, Eliška ; Chumová, Zuzana (vedoucí práce) ; Záveská, Eliška (oponent)
Rod Pteronia je příkladem recentně radiovaného a taxonomicky komplikovaného rodu čeledi Asteraceae (hvězdnicovité) s endemickou vazbou na jižní Afriku. Většina druhů je vázána na oblast Kapska, území typické mediteránním typem klimatu, které je svojí druhovou bohatostí srovnatelné s flórou tropických oblastí, a to zejména na menších geografických škálách. Faktory stojící za vysokou diverzitou Kapska jsou heterogenita prostředí, klimatická stabilita (nízká extinkce a akumulace druhů) a pravidelné disturbance požáry. Polyploidizace, jeden z hlavních mechanismů evoluce rostlin, byla v Kapsku dlouho přehlíženým a popíraným fenoménem. Postupně jsou odhalovány jednotlivé případy výskytu polyploidů, ale nejsou známy příčiny jejich vzniku a míra rozšíření. Předložená práce je zaměřena na polyploidizaci v rodě Pteronia z pohledu dvou druhů s různou ekologickou valencí. Na široce rozšířený až invazivní druh Pteronia incana a naopak na endemický druh sukulentního karoo a pouští, Pteronia glabrata. Pomocí průtokové cytometrie byla zjišťována variabilita velikosti genomu a stanovena ploidní úroveň. Získaná cytometrická data byla využita na srovnání klimatických, topografických, pedologických a vegetačních dat a rozšíření jednotlivých cytotypů. Využití molekulární metody restrikčního štěpení genomu (RADseq)...
|
|
|
Application of molecular methods in population genetic studies
Šurinová, Mária
Velké spektrum faktorů může formovat genetickou strukturu populací rostlin. V této disertační práci se soustředím na dva z nich. První faktor, polyploidizace, je proces množení chromozomových sad prostřednictvím duplikace celého genomu v rámci jednoho druhu (autopolyploidia) nebo hybridizace genomů dvou různých druhů (alopolyploidia). Tento proces rychle přináší nové varianty do genomů, což umožňuje druhům obsadit odlišné arealy, přizpůsobit se novým biotopům a kolonizovat je nebo se přizpůsobit měnícímu se prostředí v jejich původním areálu. Výhody polyploidizace jsou spojeny s nevýhodami v podobě komplikací v mitóze a meióze a změnami v buněčné architektuře. Kromě toho, po vytvoření cytotypu se noví jedinci musí vypořádat s efektem vyloučení cytotypu, konkurencí s rodičovskými jedinci a vyššími požadavky na živiny. V této práci představuji vliv polyploidizace na populace tří druhů - Arabidopsis arenosa, Aster amellus a Festuca rubra. Druhým faktorem měnícím genetickou strukturu populací prezentovaných v této práci je fragmentace populací. Fragmentace populace může být způsobena přírodními nebo antropogenními aktivitami a často vede k celkovému snížení velikosti populace a snížení konektivity mezi fragmenty. Omezený tok genů může ohrozit dlouhodobé přežití populace v důsledku inbrední deprese a...
|
|
|
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.
|
|
|
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...
|
|
|
Ekologické důsledky polyploidizace u mokřadní rostliny šmelu okoličnatého (Butomus umbellatus)
Rydlo, Jan ; Fér, Tomáš (vedoucí práce) ; Trávníček, Pavel (oponent)
Cílem této práce bylo srovnat environmentální požadavky, morfologické a biologické vlastnosti diploidního a triploidního cytotypu mokřadní rostliny šmelu okoličnatého (Butomus umbellatus) v oblasti Východoslovenské nížiny, kde tento druh tvoří unikátní cytotypově smíšené populace, a vyvinout primery pro variabilní mikrosatelitové lokusy vhodné k dalším populačně genetickým studiím. Celkem bylo objeveno 72 populací šmelu okoličnatého. Pomocí analýzy relativní velikosti genomu (průtoková cytometrie, FCM) bylo odhaleno 34 populací tvořených pouze triploidním cytotypem, 8 bylo tvořeno pouze diploidním cytotypem a 30 populací bylo smíšených. Ve smíšených populacích jsou počty jedinců obou cytotypů často velmi vyrovnané a tvoří prorůstající se kompaktní porosty. Na základě analýz environmentálních charakteristik lokalit cytotypů (PCA, RDA, ANOVA) nebyl prokázán rozdíl mezi stanovištními nároky diploidních a triploidních rostlin. Na základě morfometrických analýz (PCA, CDA) souboru znaků 36 diploidních a 54 triploidních rostlin byl ověřen rozdíl v morfologii obou cytotypů v přírodě. Po následném přesazení rostlin do kultivace a přeměření znaků se tento rozdíl ještě prohloubil. Nejspolehlivějším znakem, který odlišuje diploidní a triploidní rostliny je poměr šířky a délky vnitřního okvětního lístku, který...
|
|
|
Application of molecular methods in population genetic studies
Šurinová, Mária ; Münzbergová, Zuzana (vedoucí práce) ; van Loo, Marcela (oponent) ; Mandák, Bohumil (oponent)
Velké spektrum faktorů může formovat genetickou strukturu populací rostlin. V této disertační práci se soustředím na dva z nich. První faktor, polyploidizace, je proces množení chromozomových sad prostřednictvím duplikace celého genomu v rámci jednoho druhu (autopolyploidia) nebo hybridizace genomů dvou různých druhů (alopolyploidia). Tento proces rychle přináší nové varianty do genomů, což umožňuje druhům obsadit odlišné arealy, přizpůsobit se novým biotopům a kolonizovat je nebo se přizpůsobit měnícímu se prostředí v jejich původním areálu. Výhody polyploidizace jsou spojeny s nevýhodami v podobě komplikací v mitóze a meióze a změnami v buněčné architektuře. Kromě toho, po vytvoření cytotypu se noví jedinci musí vypořádat s efektem vyloučení cytotypu, konkurencí s rodičovskými jedinci a vyššími požadavky na živiny. V této práci představuji vliv polyploidizace na populace tří druhů - Arabidopsis arenosa, Aster amellus a Festuca rubra. Druhým faktorem měnícím genetickou strukturu populací prezentovaných v této práci je fragmentace populací. Fragmentace populace může být způsobena přírodními nebo antropogenními aktivitami a často vede k celkovému snížení velikosti populace a snížení konektivity mezi fragmenty. Omezený tok genů může ohrozit dlouhodobé přežití populace v důsledku inbrední deprese a...
|
|
|
Reprodukční interakce mezi diploidy a triploidy šmelu okoličnatého (Butomus umbellatus) a jejich evoluční potenciál pro zprostředkování genového toku
Petříková, Eliška ; Čertner, Martin (vedoucí práce) ; Prančl, Jan (oponent)
Kontaktní zóny cytotypů nám poskytují jedinečnou příležitost pro studium dynamiky a evoluce polyploidních komplexů. Butomus umbellatus (šmel okoličnatý) je jedním z mála druhů, u kterých se přirozeně vyskytuje diploidní a triploidní cytotyp. Během předchozích průzkumů na jihovýchodním Slovensku byly odhaleny první doposud známé cytotypově smíšené populace B. umbellatus. Hojný výskyt druhu v oblasti s do značné míry přirozenou dynamikou vodních ekosystémů je unikátním modelovým systémem, který umožňuje nezkreslené srovnání vlastností a genetické diverzity rostlin obou cytotypů v přirozených podmínkách včetně možnosti jejich šíření v krajině. Cílem práce je objasnit evoluční procesy probíhající v kontaktní zóně diploidního a triploidního cytotypu B. umbellatus na jihovýchodním Slovensku. Dále pomocí průtokové cytometrie a molekulárně genetických metod studia zjistit, zda se jedná o primární nebo sekundární kontaktní zónu cytotypů, a určit míru genetické variability obou cytotypů na vnitropopulační a mezipopulační úrovni v zájmové oblasti i v širším geografickém kontextu. Pomocí analýzy mikrosatelitových lokusů bylo zjištěno, že kontaktní zóna cytotypů je jak primárního, tak sekundárního charakteru a mezi diploidy a triploidy B. umbellatus dochází ke genovému toku i přes ploidní bariéru. Tyto závěry byly...
|
|
|
Evoluce a systematika lakušníků (Ranunculus sect. Batrachium)
Hanzlíčková, Johana ; Prančl, Jan (vedoucí práce) ; Bílá, Jana (oponent)
Sekce lakušník (Ranunculus sect. Batrachium) je jednou z nejvíce komplikovaných skupin vodních rostlin. Uplatňují se zde procesy polyploidizace (je známo celkem pět ploidních úrovní) a hybridizace, které se společně podílí na výsledné retikulátní evoluci celého rodu Ranunculus. Nově vzniklí hybridi a polyploidi mohou být navíc v přírodě fixováni díky klonálnímu růstu nebo autogamii. Fenotypová plasticita a značná morfologická redukce přispívají k taxonomické složitosti skupiny a v kombinaci s mikroevolučními procesy vedou k existenci kryptické variability v rámci sekce. Z těchto důvodů je možno říci, že současné taxonomické členění je nepřesné a vyžaduje zásadní revizi. Práce zahrnuje také stručný úvod ke kryptickému komplexu Ranunculus trichophyllus agg., jež bude předmětem navazující diplomové práce, a přehled metod, které budou při dalším studiu použity.
|
host ::
RSS.