Karyologická variabilita druhů z okruhu snědku chocholičnatého (Ornithogalum umbellatum agg.) ve střední Evropě

Barbora KOVALOVÁ

Bachelor's thesis

Karyology of Star of Bethlehem complex (Ornithogalum umbellatum agg.) in Central Europe

Abstract:

Příbuzenský komplex Ornithogalum umbellatum agg. pod nějž se řadí tři základní taxony O. kochii, O. umbellatum a O. divergens, je dodnes nedostatečně morfologicky a cytologicky charakterizován. Taxonomie této polyploidní skupiny ve střední Evropě stále není jednotná. Cílem práce bylo vypracovat karyologický přehled populací O. umbellatum agg. ze středoevropské literatury, stanovit a ověřit počty chromozomů pro vybrané populace a výsledky porovnat s údaji z průtokové cytometrie. Při stanovování počtu chromozomů byly odebírány buňky kořenových špiček a barveny železitým acetokarmínem. Cytometrická data byla získána z probíhajícího výzkumu pod vedením Michala Hroneše a kolektivu. Z chromozomových počtů se podařilo potvrdit existenci všech ploidních úrovní předpokládaných dle relativní velikosti genomu i dle karyologického přehledu z literatury. Stanoveny byly počty 2n = 18, 27, 36, 45, 54 a 63. Byla objevena aneuploidní populace ze Staré Vsi nad Ondřejnicí odvozená od diploidů (2n = 19, 20). Pro Českou republiku se podařilo poprvé ověřit počty pro pentaploidní (Miroslav, Český Krumlov) a hexaploidní (Grygov, Letovice) populace. Pro Maďarsko a Polsko se podařilo poprvé potvrdit počty pro pentaploidy, konkrétně pro populace u obce Lomza, Alsószölnök a Vajta. Pro celou střední Evropu byl poprvé ověřen heptaploidní počet patřící populaci v Českých Budějovicích. Při porovnávání zjištěných chromozomových počtů s relativní velikostí genomu bylo zjištěno, že hodnoty pro tetraploidní i pentaploidní populace se výrazně překrývají. Naopak u pentaploidů a hexaploidů by bylo zapotřebí více dopočtů, jelikož hranice mezi relativními velikostmi genomu pro tyto dvě ploidie není dostatečně stanovena. Pro populace z okolí Brumovic, Chľaby, Leli a Opavy byly napočítány chromozomové počty, které neodpovídaly morfologickému popisu nebo cytometrickým údajům. Tyto výjimky by bylo zapotřebí v budoucnu lépe prozkoumat.

Abstract:

The species complex Ornithogalum umbellatum agg., under which the three basic taxa O. kochii, O. umbellatum and O. divergens are placed, is still poorly characterized morphologically and cytologically. The taxonomy of this polyploid group in Central Europe is still not sufficiently resolved. The aim of this work was to prepare a karyological survey of O. umbellatum agg. populations from the Central Europe using literature review, to determine and verify the chromosome numbers for selected populations and to compare the results with already obtained flow cytometry data. To determine chromosome numbers, root tip cells were collected and stained with ferric acetocarmine. Flow cytometry data were obtained from ongoing research led by Michal Hroneš and his team. With the chromosome counts, I was able to confirm the existence of all ploidy levels predicted from the relative genome size and karyological survey from the literature. The numbers of 2n = 18, 27, 36, 45, 54 and 63 were determined. An aneuploid population from Stará Ves nad Ondřejnicí derived from diploids was discovered (2n = 19, 20). For the Czech Republic we verified for the first time the numbers for pentaploid (Miroslav, Český Krumlov) and hexaploid (Grygov, Letovice) populations. For Hungary and Poland we confirmed for the first time the numbers for pentaploids, specifically for the populations at Lomza, Alsószölnök and Vajta. For the whole Central Europe, the heptaploid count belonging to the population from České Budějovice was confirmed for the first time. When comparing the observed chromosome counts with the relative genome sizes, it was found that the values for the tetraploid and pentaploid populations overlap significantly. In contrast, more caunts would be needed for pentaploids and hexaploids, as the boundary between the relative genome sizes for these two ploidy groups is not well established. Chromosome numbers that were counted for populations from the vicinity of Brumovice, Chľaba, Leľa and Opava did not match the morphological description or flow cytometry data. These exceptions should be further investigated in the future.

Keywords

aneuploidie, heptaploidie, chromozom, karyotyp, polyploidie, relativní velikost genomu

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 8. 2023

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Michal Hroneš, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology and Ecology / Biology and Ecology