Detailní populačně-genetická struktura hořavky duhové ve střední Evropě

Mgr. Veronika Bartáková

Bachelor's thesis

Detailed genetic structure of European bitterling populations in Central Europe

Abstract:

Hořavka duhová (Rhodeus amarus) je malá kaprovitá ryba, která prošla výrazným poklesem početnosti v letech 1950-1980 a byla přijata pod legitimní ochranu v mnoha státech Evropy. Dnes výrazně přesahuje svůj původní areál rozšíření, částečně i z důvodu člověkem způsobených introdukcí. Cílem této práce bylo zjistit genetickou variabilitu a detailní prostorovou strukturu mezi populacemi hořavky ve střední Evropě a testovat alternativní hypotézy osídlení tohoto území. Následně pak byl na základě genetických dat stanoven status populací zařazených do programu Natura 2000. K analýze genetické variability a populační struktury bylo užito dvanáct polymorfních mikrosatelitových lokusů na rozsáhlém vzorku 688 jedinců. Vzorky zvířat pocházely z 27 lokalit se stěžejní pozicí ve střední Evropě a hlavně České republice. Byla zjištěna vysoce variabilní úroveň vnitropopulační genetické variability a u šesti populací byl na základě genetických dat indikován recentní pokles početnosti ("bottleneck"). Mezi populacemi byla zjištěna vysoká úroveň diferenciace, a to i v rámci stejného povodí. Významnou roli zde pravděpodobně sehrál genetický drift a nízká schopnost disperze hořavek. Překvapivá byla situace u povodí Odry, kdy byl tok osídlen z různých původních populací bez náznaku sekundárního kontaktu. Česká část Odry, stejně jako povodí Moravy, byla osídlena z dunajského refugia, zatímco polská Odra je geneticky velmi podobná populacím ve Visle, které pocházejí z východoevropské linie. Populace v Labi vykazují znaky sekundárního kontaktu východoevropské a dunajské linie. Populace v systému Natura 2000 se zdají být původní, s výjimkou jediné populace v Pilíkách, která je pravděpodobně recentně introdukována.

Abstract:

The European bitterling (Rhodeus amarus) is a small cyprinid fish whose populations decreased significantly between 1950 and 1980 and therefore became protected by law in many European countries. Currently the fish inhabits significantly larger than its original area, partially because of human-assisted introductions. The objective of this study was to determine the genetic variability and detailed spatial structure among bitterling populations in Central Europe and to test alternative hypotheses about colonization of this area. Subsequently, the status of populations in the Natura 2000 program was determined on the basis of genetic data. Twelve polymorphic microsatellite loci on a large sample of 688 individuals were used to analyse genetic variability and population structure. Samples of the animals originated from 27 localities with emphasis on Central Europe and especially the Czech Republic. Highly variable level of intrapopulation genetic variability have generally been detected and a recent decrease in numbers (“bottleneck”) have been indicated by genetic data among six populations. High level of interpopulation differentiation was very typical, even within the same basin, suggesting a significant role of genetic drift and low ability of dispersion of bitterlings. Surprising situation was found in the Odra basin where the river was probably colonized from various source populations without any signs of secondary contact. Czech part of Odra River as well as the Morava basin has been inhabited from Danubian refugium, while Polish part of Odra is genetically very similar to populations in Wisla, which originate from the Eastern lineage. The Elbe population shows signs of secondary contact of Eastern and Danubian lineages. Populations in the Natura 2000 system seem to be original with an exception of the Pilíky population, which has probably been recently introduced.

Keywords

hořavka, fylogeografie, genetická struktura, mikrosatelity, bitterling, phylogeography, genetic structure, microsatellite

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 5. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 17. 6. 2011
• Supervisor: doc. Mgr. et Mgr. Josef Bryja, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Systematic Biology and Ecology