Adaptace Arabidopsis podél výškového gradientu

Abstract

Study of adaptation provides insights into a key part of evolutionary processes. This thesis presents an overview of an adaptation process and further focuses on local adaptation - a process of selection of phenotypes and underlying genotypes that fits the best to a particular environmental condition. Then, the thesis provides a brief summary of methodical approaches how to detect local adaptation, on both, molecular and phenotypic level. Further I focus on alpine environment as a model to study local adaptation, due to complex set of stresses imposing strong selection pressure, their variable strength structured along altitudinal gradient and island-like distribution triggering parallel origins of locally adapted ecotypes. Such is also the case of local adaptation to mountain environment in plant model genus Arabidopsis. I here review the responses to environmental variables along altitudinal gradients and synthesize the environmental factors that are involved in the local adaptation process: precipitation, water regime, temperature and radiation. The recorded adaptive traits were associated mainly with life history, phenology, growth forms and drought stress tolerance. Study of alpine adaptation helps with understanding evolutionary and ecological processes and it is also important to assess how...

Studium adaptace umožňuje vhled do klíčové části evolučních procesů. Tato práce představuje zakladní informace o adaptačních procesech a dále se zaměřuje na lokální adaptaci. Během lokální adaptace dochází k výběru fenotypů (a genotypů, ze kterých jsou odvozeny) nejlépe přizpůsobených konkrétnímu prostředí. Poté se práce zaměřuje na stručný přehled metodických přístupů k detekci lokální adaptace na molekulární i fenotypové úrovni. Dále se zaměřuji na alpské prostředí. Díky komplexnímu souboru stresových faktorů, působících selektivně a s různou intenzitou podél výškového gradientu a ostrůvkovité distribuci (umožňující paralelní původ lokálně přizpůsobených ekotypů) je horské prostředí ideálním modelem pro studium lokální adaptace. Tak he tomu i u lokální adaptace na horské prostředí u modelových rostlin rodu Arabidopsis. Uvádím odezvy studovaných rostlin na proměnné vlastnosti prostředí podél výškového gradientu a shrnuji faktory, které se podílejí na lokální adaptaci: srážky, vodní režim, teplotu a záření. Zaznamenané adaptivní znaky jsou spojeny zejména s životním cyklem, fenologií, růstovými formami a tolerancí stresu vůči suchu. Studium adaptace ve vysokohorském prostředí pomáhá porozumět evolučním a ekologickým procesům, a také tomu, jak rostliny (ohrožené druhy v horách, ale i polní plodiny)...