Studie rodu Crocus (šafrán) v České republice a sousedních územích

Bc. Adéla Kulichová

Master's thesis

Study of the Crocus genus in the Czech Republic and adjacent areas

Abstract:

Rod Crocus (šafrán) patří mezi taxonomicky obtížné skupiny. Zahrnuje 80 až 200 druhů (dle autora) rozšířených od západní Evropy a severní Afriky až do západní Číny. Centrum diverzity se nachází na Balkánském poloostrově a v Malé Asii. V této práci se zaměřuji na okruh jarních šafránů (série Verni) v České republice a na jedné lokalitě v Polsku. U nás se vyskytují tři druhy. C. vernus (š. bělokvětý) a C. heuffelianus (š. karpatský) jsou na seznamu silně ohrožených rostlin, posledním druhem je C. tommasinianus, který zatím ochrany nepozbývá; kromě toho jsou do přírody vysazovány kulturní šafrány, zde označované jako C. vernus agg. Bylo navštíveno celkem 20 lokalit na Šumavě, v moravských Karpatech, v severovýchodních Čechách a na polské straně Krkonoš. Vzorky byly odebrány na 19 lokalitách (1 zanikla). Úkolem práce bylo zrevidovat lokality a zjistit, o jaké druhy se jedná, zhodnotit morfologickou variabilitu, zjistit ploidní úrovně a velikosti genomu našich populací a případně zjistit variabilitu v počtu chromozomů a vztah k velikosti genomu, nakonec porovnání populací (lokalit) mezi sebou a s dalšími pracemi. Morfologická rozdílnost byla měřena na místě a poté i doma, barva byla popisována stejně tak. Dále byl použit program Tps morphometric pro testování tvarové podobnosti okvětních lístků. Ploidní úroveň a velikost genomu byla zjištěna v laboratoři pomocí průtokové cytometrie. Pro zobrazení výsledků byla použita popisná i mnohorozměrná statistika (PCA a DA). Bylo zjištěno, že nejlepší rozlišovací morfologické znaky druhů jsou v květu, hlavně jimi je rozdíl ve výšce prašníků a blizen, šířka a délka okvětních lístků. Průtoková cytometrie se ukázala jako nejvhodnější (rychlá, přesná a levná) pomocná metoda při určování šafránů, neboť velikost genomu dobře odpovídá již dříve zjištěným počtům chromozomů i morfologickým znakům. Na základě rozdílné velikosti genomu je možné spolehlivě odlišit výsadby zahradních kultivarů od populací morfologicky podobného druhu C. heuffelianus; byly také rozlišeny dvě skupiny populací druhu C. heuffelianus: západokarpatská a krkonošská, lišící se počtem chromozomů i velikostí genomu. Hlavním výsledkem je také první bližší prozkoumání populace C. tommasinianus, která dosud nebyla známa. Diplomová práce komplexně hodnotí šafrány ČR a přináší nové originální poznatky. Mohly by na ně navázat další výzkumy, jako je například porovnání našich populací se zahraničními.

Abstract:

The genus Crocus (saffron) belongs is a taxonomically difficult group. It includes from 80 to 200 species, depending on a concept accepted, distributed from Western Europe and northern Africa to western China with diversity centers in the Balkan Peninsula and Asia Minor. This study is focused on series Verni in Czech Republic and one other locality in Poland. There are three species in Czech Republic: C. vernus and C. heuffelianus which are on list of highly endangered plants and C. tommasinianus which has not had protection yet. Besides of them, field populations of cultivated plants are known from several sites. Twenty localities in the Šumava Mts., northeastern Bohemia and Moravian Carpathians was visited. Samples were collected at 19 localities (1 extinct). The aim of the study was to revise localities, determine the plants, assess morphological variability, determine ploidy level and genome size and optionally determine variability in chromosome number and its relation to genome size. Morphological characters were measured in the field and at home too, color of blossoms as well as, geometrical morphometric was used for testing shape similarity of petals. Ploidy level and genome size was detected by flow cytometry. Descriptive and multivariate statistics (PCA and DA) were used to show results. The best morphological characteristics to determinate species are the position of anthers and stigma and width and length of the petals. Flow cytometry has proved the best (fast, exact and cheap) supportive method to determinate species of saffron because genome size corresponds well to previously identified chromosome numbers and morphological characters. Based on difference in the genome size, two groups were recognized within C. heuffelianus, namely the west Carpathian and Krkonoše groups. A valuable results is also the morphological and genome size analysis of the hitherto only one known population of C. tommasinianus. Diploma thesis evaluate complexly saffron of the Czech Republic and brings new original data. Further studies should be aimed at comparison of Czech and other central European populations.

Keywords

průtoková cytometrie, ploidie, morfologie, morfometrika, původní a nepůvodní výskyt, velikost genomu, chromozomový počet, Iridaceae

Keywords

flow cytometry, ploidy, morphology, morphometry, genom size, chromosome number, the original and non-original occurrence, Iridaceae

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Karel Boublík, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Engineering Ecology / Nature Conservation