Genetická diverzita jasanu ztepilého s ohledem na ekotypovou příslušnost

Bc. David Chludil

Master's thesis

Genetic diversity of European ash based on ecotype classification

Abstract:

Jasan ztepilý je opadavý strom, jehož areál se rozprostírá téměř po celé kontinentální Evropě. Jasan plní významnou ekologickou funkci v porostech poblíž vodních toků a jeho dřevo je velmi kvalitní. Současným fenoménem je klimatická změna, která svým přímým i nepřímým působením ohrožuje samotnou existenci lesa, tak jak ho známe. Důležitým faktorem mitigace klimatických změn je podpora a rozvoj porostů s kvalitní genetickou strukturou a vysokou genetickou diverzitou. Zároveň se předpokládá existence tří ekotypů jasanu, nicméně jejich existence dosud nebyla spolehlivě prokázána. Prokázání existence ekotypů by mělo za následek změnu pohledu na zakládání jasanových porostů a jejich pěstování. Diplomová práce „Genetická diverzita jasanu ztepilého s ohledem na ekotypovou příslušnost“ si klade za cíl prozkoumat genetickou strukturu vybraných českých populací jasanu ztepilého a zasadit tato zjištění do kontextu struktury dalších evropských populací, která byla určena na základě rešerše publikovaných studií. Jednotlivé subpopulace byly vybírány na základě jejich příslušnosti ke třem ekotypům. Celkem byly odebrány vzorky z devíti subpopulací a každý ekotyp byl zastoupen třemi subpopulacemi. Z každé subpopulace bylo odebráno 20 vzorků, a dohromady bylo analyzováno 180 vzorků. Pro laboratorní analýzu vzorků byly navrženy dvě multiplexové reakce, se sadou devíti primerů, pokrývajících zkoumanou oblast mikrosatelitové nDNA. Hlavním zjištěním práce je, že české populace mají relativně vysokou genetickou diverzitu a nižší míru pozorované heterozygotnosti. Též u nich existuje mírná genetická diferenciace mezi populacemi, která je nejvyšší ze všech zkoumaných evropských populací. Na základě těchto zjištěních se dají české populace jasanu ztepilého zařadit do skupiny západoevropských a středoevropských populací. Zároveň získaná data mírně podporují existenci ekotypů, ale zdá se, že genetická struktura je ovlivněna i dalšími vlivy, a proto je nutné tato zjištění ověřit dalšími detailnějšími studiemi.

Abstract:

European ash is a deciduous tree. The natural range covers almost the entire continental Europe. Ash trees fulfil a significant ecological role in riparian woodlands and are valued for their high-quality wood. The current phenomenon, climate change, both directly and indirectly endangers the very existence of the forest as we know it. The major climate change mitigation factor is supporting and developing ash tree stands with quality genetic structure and high genetic diversity. Furthermore, it is presumed that there are three ecotypes of Fraxinus Excelsior; however, their existence is yet to be undoubtedly proven. Such proof would ultimately change the outlook on planting and cultivating ash trees. The thesis "Genetic diversity of European ash based ecotype classification" aims to explore the genetic structure of selected Czech populations of an ash tree and compare its discoveries with the structure of other European populations, determined by the research of the published studies. Particular subpopulations were chosen based on their ecotype classification. The samples were collected from nine subpopulations, whilst each ecotype was represented by three subpopulations. Twenty samples were collected from each subpopulation, and 180 samples were analysed altogether. Two multiplex reactions with a set of nine primers were proposed for the laboratory analysis, covering the examined area of microsatellite nDNA. The primary finding of the thesis is that the Czech ash tree populations have relatively high genetic diversity and lower observed heterozygosity. There is also subtle genetic differentiation between populations, which is, in fact, the highest amongst all examined European populations. Based on the aforementioned findings, the Czech populations of Fraxinus Excelsior can be included in the Western European and Central European populations group. Concurrently, the obtained data slightly support the existence of ecotypes, although it seems that the genetic structure is also affected by other factores; thus, it is crucial to verify these claims with further, more detailed studies.

Keywords

Fraxinus excelsior L., lužní, horský a vápencový ekotyp, mikrosatelitové markery, genetická diverzita

Keywords

Fraxinus excelsior L., floodplain, mountain and limestone ecotype, microsatellite markers, genetic diversity

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 22. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Jiří Korecký, Ph.D.
• Reader: Václav Jansa, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme:
Forest Engineering