|
|
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...
|
|
|
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...
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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...
|
host ::
RSS.