Gametogeneze skokanů rodu Pelophylax vybraných jedinců povodí Odry z pohledu cytogenetiky

Bc. Lucie PARMOVÁ

Master's thesis

Gametogenesis in Pelophylax water frogs of individuals from the upper Oder River Basin from cytogenetic perspective

Abstract:

Meióza, jakožto důležitý proces spojený s variabilitou, je neodmyslitelnou součástí také u asexuálních organismů, kde podlehla mnohým změnám. Tyto změny napomohly ke vzniku mnohým asexuálním reprodukčním strategiím, jako alternativě k pohlavnímu rozmnožování. Jako mezičlánek je považována hemiklonální reprodukce (hybridogeneze), která využívá obě možnosti rozmnožování. Jedním ze studovaných zástupců hybridogeneze je mezidruhový hybrid Pelophylax esculentus, jehož rodičovské druhy jsou P. ridibundus a P. lessonae. Popsaný ústřední mechanismus hybridogeneze, princip eliminace u tohoto hybrida předpokládá, že dochází k vyloučení celého genomu jednoho z rodičovských druhů před vstupem do meiotického cyklu a k endoreduplikaci druhého genomu, u kterého proces meiózy proběhne. Avšak podle studia jedinečné vše-samčí R-E populace nacházející se v oblasti kolem řeky Odry, jsme došli k závěru, že ústřední teorie o eliminace není zcela platná. Na základě úmělého křížení a výsledné komparativní genomové hybridizaci (CGH) použité na meiotických a mitotických fázích chromozómu R-E populace jsme zjístili, že někteří samci dokážou tvořit gamety s oběma rodičovskými genomy, a to v profázi I meiotického dělení, kdy by měl být genom jednoho z rodiče dávno vyřazen. Nicméně tyto fáze byly nalezeny v prvotních etapách meiotického dělení, proto není zcela jisté, zda eliminace genomu neprobíhá v pozdějších etapách meiózy, nebo zda je u těchto hybridů vůbec přítomná.

Abstract:

Meiosis, as an important process associated with variability, is an inherent part of asexual organisms, where it underwent many changes. These changes helped to produce many asexual reproductive strategies, as an alternative to sexual reproduction. Hemiclonal reproduction (hybridogenesis), which exploits both reproduction possibilities, is considered as an intermediate. One of the studied hybridogenesis agents is an interspecific hybrid Pelophylax esculentus, whose parent species are P. ridibundus and P. lessonae. Described central hybridogenesis mechanism, the elimination principle of this hybrid, assumes that the entire genome of one of the parent species is excluded before entering meiotic cycle and the endoreduplication of the second genome in which the meiosis process takes place. However, from the study of unique all-male R-E population located in the area around the Odra river, we have concluded that the central theory of elimination is not entirely valid. Based on the crossing experiments and the resulting comparative genomic hybridization (CGH) used on the meiotic and mitotic phases of the chromosome of R-E populations we discovered that some males can form gamets with both parental genomes in the prophase I meiotic division where the parental genome should have been long eliminated. However, these phases were found in the early stages of meiotic division, therefore it is not entirely certain whether the elimination of genome takes place at later stages of meiosis or whether it is present at all in these hybrids.

Keywords

Meióza, Pelophylax, hybridogeneze, reprodukční módy, spermatogeneze, komparativní genomová hybridizace, CGH.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Lukáš Choleva, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Systematic Biology and Ecology