Hybridizace v rámci rodu Carex a způsoby jejího testování

Ing. Ing. Petra Veselá

Doctoral thesis

Hybridisation within the genus Carex and the methods for its testing

Anotácia:

K objasnění široké škály přírodních vztahů, jak vnitrodruhových, tak i mezidruhových, může skvěle posloužit rod Carex. Jedná se o největší rod čeledi Cyperacea a jeden z celosvětově nejrozšířenějších rodů, který je také zajímavý několika specifickými rysy. Kromě již zmíněné druhové diverzity je pro tento rod charakteristická značná vnitrodruhová variabilita a také relativně častá hybridizace. Dále jsou to cytogenetická specifika jako je přítomnost holocentrických chromozomů, což je spojeno s agmatoploidií a symplodií či invertovaná meióza. Cílem této práce bylo objasnit příčiny morfologické variability několika domnělých hybridních jedinců vzniklých křížením různých kombinací parentálních druhů pomocí molekulárních markerů. Jako vhodné markery byly zvoleny AFLP a mikrosatelitové markery, neboť mají dostatečnou rozlišovací schopnost mezi blízce příbuznými druhy a vysokou informační hodnotu. Mezi analyzované kombinace rodičovských druhů byly C. flacca subsp. flacca a C. tomentosa, C. acutiformis a C. nigra, C. caryophyllea a C. fritschi, C. paniculata a C. echinata, C. paniculata a C. appropinquata. Ve většině případů bylo dosaženo značné genetické diferenciace mezi páry taxonů zjištěné pomocí Neiových genetických vzdáleností, ale výjimku tvořila kombinace C. paniculata a C. appropinquata, což mohlo být zapříčiněno velmi blízkým vztahem těchto taxonů. Nicméně z těchto pěti kombinací byla pouze u C. paniculata × echinata detekována genetická intermediárnost na základě molekulárních markerů. Získané výsledky na jednu stranu poukazují na přítomnost mezidruhové hybridizace u některých kombinací. Ale na stranu druhou, domnělá morfologická intermediárnost mezi dvěma druhy může být připsána dosud nedetekované vnitrodruhové morfologické variabilitě. Tato práce dokládá značný význam, a to nejenom ve sporných případech, molekulárních markerů, které dokáží ozřejmit genetické pozadí těchto taxonů.

Abstract:

To clarify the wide range of natural relationships, intra- as well as interspecific, may serve the genus Carex. It is the largest genus of the family Cyperacea and one of the most widespread genera worldwide, which is also interesting several specific features. Instead the above mentioned species diversity, it is for the genus characteristic considerable intraspecific variability and relatively frequent hybridization. Furthermore, there are also cytogenetic features, such as the presence of holocentric chromosomes, which is associated with agmatoploidy and symplody or inverted meiosis. The aim of this study was to clarify the causes of morphological variability of several putative hybrids resulting from cross of different combinations of the parental taxa using molecular markers. As suitable markers were chosen AFLP and microsatellite markers, because they have sufficient resolution power between closely related species and also high information value. Among the analysed combinations of parental species were C. flacca subsp. flacca and C. tomentosa, C. acutiformis and C. nigra, C. caryophyllea and C. fritschii, C. paniculata and C. echinata, C. paniculata and C. appropinquata. In most cases, it was achieved significant genetic differentiation between taxon pairs according to Neis genetic distances, with the exception of combination C. paniculata and C. appropinquata, which could be due to the very close relationship of these taxa. However, from these five combinations it was only in C. paniculata × echinata detected genetic intermediary based on molecular markers. The obtained results indicated the presence of interspecific hybridization. On the other hand, putative morphological intermediary between two species can be ascribed to the yet undetected intraspecific morphological variability. This work also gives the evidence of considerable importance of molecular markers that can elucidate the genetic background of these taxa.

Kľúčové slová

mikrosatelitové markery, AFLP, Carex, hybridizace

Keywords

AFLP, hybridisation, microsatellite markers, Carex

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 6. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Dr. Ing. Jaroslav Mráček
• Oponent: Milan Lstibůrek, externi, Radim Jan Vašut, externi, Jakub Šmerda, externi

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Doctoral programme / odbor:
Botany / Forest Phytology