Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Petr Bureš 1), Wang Yi-Feng 2), Lucie Horová 1), Jan Suda 3) 1) Department of Botany Faculty of Science Masaryk Univ. Brno, 2) Department of Botany North-

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Petr Bureš 1), Wang Yi-Feng 2), Lucie Horová 1), Jan Suda 3) 1) Department of Botany Faculty of Science Masaryk Univ. Brno, 2) Department of Botany North-"— Transkript prezentace:

1 Petr Bureš 1), Wang Yi-Feng 2), Lucie Horová 1), Jan Suda 3) 1) Department of Botany Faculty of Science Masaryk Univ. Brno, 2) Department of Botany North- West. Univ. Lanzhou, 3) Department of Botany, Faculty of Science, Charles Univ., Prague Cirsium : Interspecific hybridization and DNA content

2 arvense vulgare brachy- cephalum canum vulgare heterophyllum palustre erisitha- les pannonicum spimosissimum oleraceum acaule eriopho- rum

3 Chromosomové počty v rodu Cirsium V celém rodu převládá 2n = 34 zhruba 2/3 druhů dalším nejčastěji zastoupeným počtem je 2n = 68 (zhruba 12 % druhů)

4 Cirsium palustreCirsium oleraceum Cirsium oleraceum × C. palustre = C. × hybridum

5 Cirsium vulgareCirsium oleraceum Cirsium oleraceum × C. vulgare = C. × bipontinum

6 palustreoleraceum rivulare brachycephalum arvense vulgare heterophyllum canum pannonicum acaule eriophorum „Intenzita mezidruhové hybridizace“ v rodu Cirsium podle počtu dokladů v českých herbářích (celkem 28 hybridů)

7 Problémy: Liší se velikostí genomu druhy na stejné ploidní úrovni, nebo častá hybridizace způsobuje, že se druhy velikostí genomu neliší? Mohou být případné rozdíly ve velikosti genomu adaptivní odpovědí na nějaké eko-geografické faktory? Mají kříženci jiný počet chromosomů než rodičovské druhy? Souvisí různá frekvence vzniku různých přirozených hybridních kombinací nějak s velikostí genomu?

8 I Material & Methods

9 Relative DNA content: Brno PA – I (HBO lamp + DAPI) 954 measurements of 13 species and 12 hybrids from 102 populations with standard Cirsium vulgare (the same individual in all measurements) mean CV = 2.37 s.d. = 0.61

10 Prague Absolute DNA content & AT frequency: Brno + Praha Brno PA – I (HBO lamp + DAPI) 108 measurements of 12 species (=12x3 individuals) mean CV stand. = 2.09 s.d. = 0.42 mean CV sample = 2.17 s.d. = 0.39 standard Lycopersicon esculentum ‘Stupické polní tyčkové rané’ PA – II (laser + PI) 102 measurements of 12 species (=10x3+2x2 individuals) mean CV stand. = 3.19, s.d. = 0.33 mean CV sample = 3.23, s.d. = x in three different days

11 II. Interspecific genome size variability

12 G 0 /G 1 Cirsium heterophyllum G 0 /G 1 Cirsium eriophorum G 0 /G 1 Cirsium vulgare Fluorescence channel Fig. 1. Range of interspecific genome size in Central European Cirsium species: Histogram of relative nuclear DNA content obtained after flow-cytometric analysis of DAPI stained nuclei, showing the diploid species with the smallest genome (Cirsium heterophyllum), the diploid species with the largest genome (C. eriophorum), and the lone tetraploid species (C. vulgare).

13 eriophorum brachycephalum arvense acaule palustre pannonicum rivulare erisithales oleraceum canum heterophyllum relative 2C DNA content ♦ mean± ├standard deviation┤

14 Signicicant negative correlations between genome size and eco-geographical features (p<0.05) Ellenberg’s indicator value for moisture (r s = –0.68, p = 0.029) Ellenberg’s indicator value for continentality (r s = –0.64, p = 0.045) Eastern limit of geographical distribution (r s = –0.64, p = 0.032) Spinyness (adaptation to herbivore pressure) (Kendall Tau = –7.34, p<0.001) Longevity (biennials vers. perennials) (Kendall Tau = –0.604, p= 0.004)

15 Cirsium vulgare5.54 ± Cirsium eriophorum3.60 ± Cirsium brachycephalum2.98 ± Cirsium arvense2.84 ± Cirsium acaule2.62 ± Cirsium palustre2.58 ± Cirsium spinosissimum2.53 ± 0.02 b – Cirsium pannonicum2.44 ± Cirsium rivulare2.40 ± ± – Cirsium erisithales2.33 ± Cirsium oleraceum2.32 ± Cirsium canum2.24 ± Cirsium heterophyllum2.14 ± Absolute 2C DNA content in pg ± s.d. AT freqeuency %

16 III. Genome size of hybrids

17 heterophyllum x rivulare palustre x rivulare oleraceum x rivulare heterophyllum x oleraceum erisithales x palustre acaule x oleraceum oleraceum x palustre erisithales x oleraceum canum x palustre canum x oleraceum heterophyllum x palustre erisithales x heterophyllum relative genome size (mean of parent 1 with smaller genome) = average of hybrid (mean of parent 1 + mean of parent 2 ) / 2 = (mean of parent 2 with larger genome) Genome size of hybrids was smaller than predicted Fig. 2. Relationship between the potential range of hybrid relative DNA content (├──┤), expected hybrid relative DNA content (■), and actual relative DNA content of Cirsium interspecific hybrids (◊).

18 „Hybridní promiskuita“ jednotlivých druhů v rodu Cirsium podle počtu dokladů v českých herbářích

19 vulgare eriophorum brachycephalum arvense acaule palustre pannonicum rivulare oleraceum canum heterophyllum herb. specimens of hybrids relative genome size large genome many hybrids few or no hybrids small genome Fig. 3. Relationship between relative DNA content of Cirsium species and the production of interspecific hybrids. Species with smaller genome produce hybrids more frequent = the same tendency as at individual level ?

20 Cirsium heterophyllum Cirsium rivulare Důležitým faktorem pro mezidruhovou hybridizaci mohou být také rozdíly v rozšíření rodičov- ských druhů

21 Místa společného výskytu Cirsium heterophyllum a C. rivulare Jen v těchto územích mohou vznikat kříženci mezi Cirsium heterophyllum a C. rivulare

22 Cirsium palustre Cirsium oleraceum Pokud se druhy podobají svým rozšířením, mohou teoreticky tvořit hybridy častěji Ke kvantifikaci podobnosti v roz- šíření lze využít společné výskyty ve fytogeografických okresech ! Jak ale kvantifikovat míru podobnosti v rozšíření ve vztahu k hybridizaci ???

23 Intenzita hybridizace mezi druhem x a druhem y 99 Σ x i. y i i = 1 i = 99 Σ h(x×y) i i = 1 počet lokalit druhu x ve fytogeografickém okrese i počet lokalit druhu y ve stejném fytogeografickém okrese i počet lokalit hybrida x×y v i-tém fytogeografickém okrese

24 druh y = C. rivulare Intenzita hybridizace mezi druhem x a druhem y 99 Σ x i. y i i = 1 i = 99 Σ h(x×y) i i = 1 Celkový počet lokalit hybrida v České republice druh x = C. heterophyllum Suma součinů zachycuje právě území (fytochoriony), kde se druhy vyskytují společně na příkladu C. heterophyllum a C. rivulare

25 Intenzita mezidruhové hybridizace rodu Cirsium v České republice 99 Σ x i. y i i = 1 i = 99 Σ h(x×y) i i = 1

26 Mají mezidruhové rozdíly ve velikosti jaderné DNA nějaký vliv na intenzitu mezidruhové hybridizace v rodu Cirsium ? Co znamená rozdíl ve velikosti jaderné DNA ? Rozdíl velikosti jaderné DNA

27 Intenzita mezidruhové hybridizace v rodu Cirsium ve vztahu k rozdílům ve velikosti jaderné DNA rodičovských druhů intenzita hybridizace rozdíl ve velikosti jaderné DNA

28 klima-index Termo_lok Mezo_lok Oreo_lok 1 x ––––––––– + 0 x –––––––– + (–1) x –––––––– Termo_ploch Mezo_ploch Oreo_ploch –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Termo_lok Mezo_lok Oreo_lok ––––––––– + ––––––––– + –––––––– Termo_ploch Mezo_ploch Oreo_ploch K=

29 AT concentration klima-index Spearman r s = 0.85 p=0.003


Stáhnout ppt "Petr Bureš 1), Wang Yi-Feng 2), Lucie Horová 1), Jan Suda 3) 1) Department of Botany Faculty of Science Masaryk Univ. Brno, 2) Department of Botany North-"

Podobné prezentace


Reklamy Google