|
|
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 procesy v primární kontaktní zóně cytotypů chrastavce rolního (Knautia arvensis agg.)
Hanzl, Martin ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Urfus, Tomáš (oponent)
Proces genomové duplikace hraje nezastupitelnou roli v evoluci rostlin. Současné odhady předpokládají, že téměř všechny krytosemenné rostliny jsou dávnými polyploidy. Teoretické analýzy však shledaly uchycování nových polyploidních linií v diploidních populacích velmi nepravděpodobným. Vlivem reprodukčních interakcí mezi cytotypy (tzv. "nevýhoda malých čísel") a kompetice o sdílené zdroje by totiž po určité době mohlo dojít k vymizení polyploida z populace. V přírodě ovšem může působení obou procesů kompenzovat celá řada faktorů (např. samosprašnost, nenáhodné opylení, prostorová separace cytotypů). Podmínky uchycení polyploidní linie v sympatrii s diploidy by proto nemusely být tak výrazně omezené. Následná koexistence cytotypů může být v čase stabilní, či se může jednat pouze o přechodný stav vedoucí k vytlačení jedné chromozómové rasy. Mezi těmito alternativami však bývá zpravidla velmi obtížné rozlišit. Expanze polyploida vede ke zvětšení areálu jeho výskytu, a bývá spojena s kompetičním vyloučením diploidů nebo s kolonizací nových míst. Pokud se areály rozšíření cytotypů dotýkají, mohou vznikat kontaktní zóny. Lze je rozdělit dle jejich původu na primární a sekundární. Primární kontaktní zóny se tvoří, pokud jedna chromozómová rasa dá vzniknout druhé a posléze spolu v sympatrii koexistují....
|
|
|
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...
|
|
|
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...
|
|
|
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
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....
|
|
|
Koexistence cytotypů v rostlinných populacích, její mechanismy a vývoj v čase
Pilneyová, Markéta ; Čertner, Martin (vedoucí práce) ; Ptáček, Jan (oponent)
Smíšené populace r zných cytotyp jsou ideálním modelovým systémem pro studium vlivu duplikace genomu na rostliny. Srovnáním polyploid s jejich diploidními p edky lze odhalit, jaké zm ny polyploidizace zp sobuje na úrovni jedinc i populací, a jaká je její role v evoluci. V této rešerši se zabývám mechanismy, které ovliv ují koexistenci r zných cytotyp ve smíšených populacích. Popisuji nevýhodu malých ísel a r zné reproduk ní bariéry mezi cytotypy (prostorová segregace cytotyp , kv tní fenologie, chování opylova , autogamie, kompetice gametofyt , triploidní blok) i vlivy okolí na smíšené populace (disturbance, migrace). Zvlášt se zabývám vytrvalostí smíšených populací v ase, protože ta je zásadní pro porozum ní polyploidizaci jakožto evolu nímu procesu.
|
|
|
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....
|
|
|
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...
|
|
|
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)
|
host ::
RSS.