Korelace velikosti průduchů s genomickými parametry kapraďorostů

Mgr. Michaela Burešová

Bachelor's thesis

Correlation of stomatal size and genomic parameters in Monilophytes

Abstract:

V této práci se zabývám vztahem mezi obsahem DNA, genomickým obsahem GC bazí a délkou svěracích buněk průduchů u recentních kapraďorostů (Monilophyta). Tento vztah byl zatím studován především u semenných rostlin, kde byla zjištěna pozitivní korelace mezi obsahem DNA a velikostí průduchů. U kapraďorostů toto ještě zkoumáno nebylo. Mikroreliéfovou metodou byla analyzována velikost průduchů u celkem 115 druhů kapraďorostů se známým obsahem DNA a GC bazí. Výběr druhů pokrývá většinu hlavních fylogenetických linií recentních kapraďorostů. Vzájemné vztahy genomických a anatomických znaků byly testovány běžnými statistickými metodami a pomocí fylogeneticky nezávislých kontrastů. Kapraďorosty mají velkou variabilitu jak v obsahu DNA, tak ve velikosti průduchů. Průměrné hodnoty těchto dvou znaků jsou u kapraďorostů vyšší než u krytosemenných rostlin. Podíl GC bazí v genomu kapraďorostů je podobný hodnotám zjištěným u ostatních skupin vyšších rostlin. Mezi obsahem DNA a velikostí průduchů byla pomocí fylogeneticky nezávislých kontrastů prokázána pozitivní korelace; ostatní vztahy mezi zkoumanými parametry žádnou korelaci nevykazovaly. Vztah mezi obsahem DNA a velikostí průduchů u kapraďorostů má tedy stejný trend jako u nahosemenných a krytosemenných rostlin. Je proto možné, že jak u krytosemenných rostlin, tak u kapradin by vývoj velikosti genomu v prehistorických dobách mohl být zkoumán pomocí měření průduchů u fosilních dokladů vymřelých druhů.

Abstract:

In this thesis I studied relationship between DNA content, genomic GC content and guard cell length in extant ferns (Monilophyta). This relationship has been studied particularly in seed plants where positive correlation between DNA content and stomatal length was documented. However, this relationship has never been tested in ferns. Stomatal length of 115 species with previously known genome size and GC content was measured using microrelief reprints of epidermal surface. The sampling representatively covers the complete phylogenetic tree of extant ferns. The relationships of investigated features were tested using common statistic methods and phylogenetically independent contrasts. Ferns show high variation in DNA content and guard cell length; mean values of these traits are higher than in angiosperms. GC content in fern genomes is similar to other groups of vascular plants. Both correlation analysis and analysis of phylogenetically independent contrasts revealed that DNA content in ferns is positively correlated with guard cell length. No other significant correlations were found between other studied traits. Therefore the relationship between DNA content and guard cell length seems universal both in ferns and in angiosperms. This finding indicates that both in ferns and angiosperms, early evolution of plant genome size might be studied based on the measurement of stomatal size in fossil species.

Keywords

fylogeneticky nezávislé kontrasty, genomický obsah GC, kapradiny, kapraďorosty, Monilophyta, obsah DNA, průduchy, velikost genomu, velikost průduchů, DNA amount, ferns, genome size, genomic GC content, guard cells, phylogenetically independent contrasts, pteridophytes, stomatal size

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 5. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 14. 6. 2011
• Supervisor: Mgr. Petr Šmarda, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Biology with a view to Education