Taxonomie příbuzenského okruhu ohroženého starčku celolistého v České republice

Bc. Iveta Novotná

Master's thesis

Taxonomic study of the endangered Tephroseris integrifolia agg. in the Czech Republic

Abstract:

Diplomová práce je zaměřena na taxonomickou problematiku okruhu starčku celolistého (Tephroseris integrifolia agg.), který se řadí mezi ohrožené prvky květeny střední Evropy. Na území České republiky je z tohoto okruhu uváděn výskyt dvou taxonů. Jedná se o kriticky ohrožený, oranžově kvetoucí Tephroseris aurantiaca a silně ohrožený, žlutě kvetoucí Tephroseris integrifolia s. s., který je na našem území sice poměrně široce rozšířený, ale v posledních letech ustupuje. Při měření velikosti genomu se navíc ukázalo, že žlutě kvetoucí rostliny, dříve považované za jeden druh T. integrifolia s. s., mají dvě ploidní úrovně. Cílem práce bylo (1) zjistit rozšíření jednotlivých ploidních úrovní na území České republiky, (2) ověřit použitelnost velikosti průduchů pro rozeznávání ploidní úrovně u herbářových položek, (3) najít vhodné morfologické znaky použitelné k rozlišování taxonů z tohoto okruhu a také dvou ploidních úrovní T. integrifolia s. s. a v neposlední řadě (4) navrhnout vhodné taxonomické řešení pro populace, u kterých bude odlišnost prokázána. Celkem bylo studováno 37 lokalit převážně z České republiky, ale také Slovenska, Rakouska, Maďarska, Rumunska a Ukrajiny. Průtokovou cytometrií byla stanovena ploidní úroveň u 335 jedinců z 37 populací. Morfologická variabilita byla zjišťována měřením devíti vybraných generativních znaků z 25 populací (23 z České republiky a 2 ze Slovenska). K analýze dat byl použit software Statistika, R a MS Excel. Pro vizuální zobrazení dat byly použity krabicové grafy a mnohorozměrné analýzy. Stanovením DNA ploidní úrovně byl zjištěn výskyt hexaploidních a dodekaploidních jedinců. U druhu T. integrifolia s. s. byly na území ČR potvrzeny dvě ploidní úrovně. Statistické testy prokázaly signifikantní rozdíly mezi hexaploidními a dodekaploidními jedinci. Kroková diskriminační analýza stanovila jako nejvhodnější k jejich rozlišování kombinaci následujících morfologických znaků: délka ligul, délka a počet zákrovních listenů. Velikost průduchů byla vyhodnocena jako průkazný znak k rozlišování ploidních úrovní studovaných rostlin, nicméně nebyla prokázána jako spolehlivý znak pro stanovení ploidní úrovně u herbářových položek studovaných rostlin. Pro rozpoznání populací s odlišnou velikostí genomu a odlišnými morfologickými znaky byl sestaven určovací klíč.

Abstract:

The diploma thesis focuses on the taxonomic concept of Tephroseris integrifolia agg. group, endangered element of Central European flora. In the Czech Republic, two taxa are mentioned from this territory. These are the critically endangered, orange-flowered Tephroseris aurantiaca and the highly endangered, yellow-flowered Tephroseris integrifolia s. s., which is relatively widespread in our region, nevertheless it has been declining in recent years. Genome size differentiation shows that yellow flowering plants, formerly considered one species T. integrifolia s. s., have two ploidy levels. This thesis aims (1) to determine the distribution of each ploidy level in the Czech Republic, (2) to verify the applicability of stomata size measurement for distinguishing ploidy levels in herbarium entries, (3) to find appropriate morphological characters that define taxa in this group and in these two ploidy levels T. integrifolia s. s., and (4) to propose taxonomic treatment for significantly differentiated populations. A total of 37 sites were studied, mostly in the Czech Republic, but also in Slovakia, Austria, Hungary, Romania, and Ukraine. Flow cytometry was used to determine ploidy levels in 335 individuals from 37 populations. Morphological variation was determined by measuring nine selected generative traits from 25 populations (23 from the Czech Republic and 2 from Slovakia). Statistica, R and MS Excel software were used for data analysis. Box plots and multivariate analyses were used for the visual display of data. DNA ploidy level determination revealed the occurrence of hexaploid and dodecaploid individuals. Two ploidy levels were confirmed in T. integrifolia s. s. in the Czech Republic. Statistical tests showed significant differences between hexaploid and dodecaploid individuals. The stepwise discriminant analysis determined the combination of the following morphological characters as the most suitable to distinguish them: length of a ligule, length and number of involucral bracts. The stomata size was evaluated as a conclusive character to discriminate ploidy levels of the studied plants. However, it was not shown to be a reliable character to determine ploidy level for herbarium entries of the studied plants. A determination key was constructed to recognize populations with different genome sizes and morphological characters.

Keywords

Asteraceae, morfologie, ohrožený druh, ploidní úroveň, taxonomie, Tephroseris integrifolia agg., starček celolistý, morphology, endangered species, taxonomy, ploidy level

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 5. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 14. 6. 2022
• Supervisor: Mgr. Jan Roleček, Ph.D.
• Reader: Ing. Jakub Šmerda, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Nature Conservation / Nature Conservation - Botany