Homoploid hybrid speciation in closely related taxa of wetland plants

Abstract

7 Souhrn Mokřadní rostliny sdílí několik společných vlastností jako je klonalita, opylování větrem a samoopylování, které usnadňují hybridizaci, zvláště u komplexů blízce příbuzných taxonů. V této práci byl zkoumán komplex čtyř poddruhů Sparganium erectum a komplex 14 druhů rodu Bolboschoenus za účelem odhalení hybridizace a ověření původu předpokládaných hybridů. První část práce se zabývá všeobecným úvodem k hybridizaci, procesu s velkým evolučním dopadem, a několika jejími obecnými důsledky, které jsou zde široce diskutovány a doplněny konkrétními příklady. Zároveň jsou zde představeny studované taxony stejně jako hlavní výsledky tří článků, které jsou následně diskutovány. Druhá část práce obsahuje tři články o hybridizaci v komplexu Sparganium erectum (první článek) a v rodě Bolboschoenus (druhý článek, středoevropské druhy; třetí článek, 14 druhů z celého světa). K objasnění fylogenetických vztahů mezi taxony a ověření spolehlivosti morfologických znaků odlišujících taxony a jejich hybridy bylo použito AFLP (polymorfismus délek amplifikovaných fragmentů), sekvenování jaderné a chloroplastové DNA, analýza velikosti genomu a morfologické analýzy. Ve výsledcích bylo jasně ukázáno odlišení jednotlivých taxonů a jejich stabilních hybridů s přechodnými morfologickými znaky a sdílenou genetickou informací. U...

6 Summary Wetland plants share several common characters, such as clonality, wind pollination and self-compatibility that facilitate hybridization, especially in complexes of closely related taxa. In this thesis, a Sparganium erectum complex of four subspecies and 14 species of the genus Bolboschoenus were investigated to detect hybridization and verify the origins of putative hybrids. The first part of the thesis is dedicated to an introduction to hybridization, a process of great evolutionary impact, and its several general consequences, which are broadly discussed with numerous examples. In addition, an introduction to the studied taxa is provided as well as the main results of three papers that are presented and discussed herein. The second part of the thesis consists of three papers on hybridization within the Sparganium erectum aggregate (Paper I) and in the genus Bolboschoenus (Paper II, central European species; Paper III all 14 species worldwide). AFLP molecular marker analysis, sequencing of nuclear and chloroplast DNA, and genome size and morphometric analyses were applied to elucidate the genetic relationships among taxa and to confirm the suitability of morphometric characters for taxa and hybrid delimitation. The results clearly present the differentiation of individual taxa and their stable...