Populations of service trees (Sorbus domestica L.) in Central Europe and their characteristics

Mgr. Zdeněk ŠPÍŠEK

Doctoral thesis

Genetic a morphologic characteristics Sorbus domestica

Abstract:

Service tree (Sorbus domestica L.) is a unique fruit species of rare occurrence in Central and Southern Europe. The Czech Republic represents the northern limit of natural distribution area. In the area, service tree grows in fragmented populations with scattered distribution. Human is responsible for the use of the as a fruit tree. Service tree fruit has been consumed in Southern Europe since the ancient times and it was known to be consumed in Central Europe since the Middle Ages. The main topic of the thesis is related to understanding the patterns of distribution of the species and to what extent is the distribution impacted by human activities. I the theseis, I particularly covered following topics: 1. species prevalence in the White Carpathians including fruit variability, dendrometric parameters and climatic conditions of the site. 2) Detailed species distribution in the Czech Republic including the excerption of historical data from herbarium specimens. 3) Genetic variability of the species in area of its natural occurrence with focus on the Czech Republic. The study shows that the species distribution in the Czech Republic is predominantly in warm or mild climate regions (central Bohemia and Southeastern Moravia). Our data suggest that occurrence of the species in the White Carpathians is most likely strongly influenced by human activities and we havenot traced any signs of natural occurrence. The majority of the service trees grow at the altitude of 200 - 600 meters above sea level, mostly in orchards, vineyards or on open landscape. The comparison of the fruit types has not revealed any strong pattern, although the fruit types have been selected by the growers supposedly. Genetic differentiation among populations was not high, especially Pannonian populations of Central Europe shows similar genetic admixed background. Interestingly, population from the České Středohoří Mts. forms distinct cluster slightly differing by the admixed genetic background from Pannonian population and more linked to German (or further French) populations. Although most of the documented trees probably have an anthropogenic origin, they represent an important part of the flora in Central Europe and require the protection.

Abstract:

Jeřáb oskeruše (Sorbus domestica L.) je neobvyklý a vzácný druh ovocné dřeviny, který má vzácně roztoušený výskyt v jižní a střední Evropě, nikde ve svém areálu oskeruše nevytváří souvislé porosty. Právě Českou republikou prochází severní hranice areálu rozšíření tohoto druhu. Člověk ovlivnil rozšíření druhu jakožto ovocného stromu, plody byly využívány v jižní Evropě již antickém Římu. Na území střední Evropy je konzumace a pěstování známo/známé až od vrcholného středověku. Jak je druh v ČR rozšířen a do jaké míry lze v charakteru rozšíření vysledovat vliv člověka je hlavním cílém předložené dizertační práce. Detailně se zabývala následujícími tématy: 1) Rozšíření druhu v Bílých Karpatech včetně variability plodů, dendrologickým parametrům a klimatickými podmínkami stanoviště. 2) Detailnímu výskytu druhu v České republice včetně srovnání historických údajů z herbářových položek a určení původu jedince 3) Genetickou variabilitou druhu ve svém areálu s důrazem na Českou republiku. Práce ukazuje, že výskyt tohoto druhu v České republice je převážně v teplých a mírně teplých klimatických regionech (České středohoří a Jihovýchodní Morava). V oblasti Bílých Karpat je nejpravděpodobněji lidského původu většina stromů zde roste v nadmořské výšce 200 - 600 m n.m.. Velká většina stromů roste v sadech, vinicích nebo v otevřené krajině. Kromě řady vysazených stromů dochází i k spontánnímu šíření druhu. Srovnání tvarové variability plodů neprokázalo žádnou korelaci, ovšem mnohé ovocné tvary byly selektovány pěstiteli. Genetická diferenciace mezi populacemi není nikterak vysoká. Zvláště Panonské populace střední Evropy vykazují geneticky podobné pozadí. Tyto populace vykazují genetické vazby s Panonskými populacemi. Zajímavé je, že populace Českého středohoří vytváří skupinu (cluster), která se mírně liší od genetického pozadí panonských populací a je více propojena s německými (nebo francouzskými) populacemi. Vysoká alelická diverzita i v malých subpopulacích naznačuje příchod nových genotypů z jiných populací, což může být vysvětleno schopností přenosu pylu (opylovači) i na velké vzdálenosti a/nebo dávným obohacením populací člověkem, které se v současnosti samy spontánně šíří krajinou. Ačkoli většina zdokumentovaných stromů pravděpodobně má antropogenní původ, představují důležitý prvek v krajině střední Evropy, který vyžaduje ochranu.

Keywords

jeřáb oskeruše, Sorbus domestica, chorologie, archeofyt, tvar plodu, dendrometrická data, populace, genetická variabilita

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 1. 11. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 24. 1. 2019
• Supervisor: doc. RNDr. Vladan Ondřej, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Biology / Botany