Studium meiózy hybridních sekavců rodu /Cobitis/, jejichž rodičovské druhy mají rozdílnou fylogenetickou vzdálenost

Bc. Andrea FIALOVÁ

Master's thesis

Study of meiosis in hybrid spined loaches of the genus /Cobitis/ whose parental taxa are of different phylogenetic distances

Abstract:

Čeleď sekavcovití je dnes velice prominentní skupinou, která je tvořena malými, bentickými, sladkovodními rybami. Představuje charakteristický prvek ichtyofauny Evropy a Asie, kde většina vod hostí alespoň jednoho člena této čeledě. Soužití sexuálních, rodičovských linií a jejich mezidruhových hybridů vytváří hybridní komplexy, kde se hybridní samičky rozmnožují pomocí gynogeneze a hybridní samci vyskytují spíš okrajově s ne příliš jasným povědomím, proč tomu tak je. Tato práce se zabývala studiem meiózy u sexuálního druhu Cobitis elongatoides a dvou hybridních typů Cobitis pontica-tanaitica a Cobitis elongatoides-taenia. Porovnány byly jednotlivé meiotické fáze s konvenčním barvením a s fluorescenční in situ hybridizací s telomerickou sondou. Výsledky odhalily modifikaci meiózy s abnormálními figurami, převážně u C. elongatoides-taenia. Naopak, meióza C. pontica-tanaitica byla blízká té regulérní, pozorované u C. elongatoides. Vzhledem k tomu, že rodiče hybridů C. pontica-tanaitica jsou si fylogeneticky velmi blízcí, zatímco rodiče hybridů C. elongatoides-taenia podstatně divergovanější, výsledky naznačují jistý trend mezi ferilitou a mezidruhovou genetickou vzdáleností u sekavců. Ti by mohli být zajímavým příkladem tzv. Balanční hypotézy, kdy s rostoucí divergencí mezi parentálními druhy vzrůstá zastoupení hybridů s aberantní meiózou kvůli nekompatibilitě v genech regulujících meiózu.

Abstract:

The family Cobitidae are nowadays considered a very prominent group consisting of small, benthic, freshwater fish. The group represents a characteristic feature of the ichthyofauna of Europe and Asia, where most of the waters host at least one member of this family. The coexistence of sexual, parental taxa and their interspecific hybrids forms hybrid complexes, where hybrid females reproduce via gynogenesis. Hybrid males appear to be relatively rare and there is only litttle information why it is so. This study dealt with a study of meiosis in the sexual species Cobitis elongatoides and two hybrid types, namely Cobitis pontica-tanaitica and Cobitis elongatoides-taenia. Observable meiotic phases were analyzed and compared among individuals using both conventional labelling and fluorescence in situ hybridization with the telomeric PNA probe. The results revealed modification of meiosis with abnormalities, mainly in C. elongatoides-taenia hybrids. Conversely, C. pontica-tanaitica meiosis was close to the regular meiosis observed in C. elongatoides. Considering that parents of C. pontica-tanaitica hybrids are phylogenetically closely related (sister taxa), while parents of C. elongatoides-taenia hybrids are much more diverged, the results suggest a trend between fertility and species divergence in the spined loaches. This could be an interesting example of the so-called Balance hypothesis stating that hybridization between gradually diverging species would initially produce mostly hybrids with normal meiosis while successful asexuals would arise at intermediate stages when a hybrid's meiosis is disrupted but fertility is not yet significantly decreased.

Keywords

hybridizace, meióza, gynogeneze, rozmnožování, hybridní komplex Cobitis taenia, konvenční barvení, fluorescenční in situ hybridizace, telomerická PNA sonda

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 7. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 31. 8. 2017
• Supervisor: RNDr. Lukáš Choleva, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Systematic Biology and Ecology