Microevolutionary processes in selected genera of the Rosaceae family

Abstract

Polyploidization, hybridization and various reproductive strategies significantly contribute to plant evolution and diversity. Their direct influence on plant evolution is especially apparent in the Rosaceae family and is also mirrored in its still partly unclear and reticulate phylogeny. Two model genera were chosen to add a piece of knowledge to the puzzle of polyploidization, hybridization and apomixis in the Rosaceae. The results demonstrate both the creative and destructive force of hybridization and polyploidization, particularly in the genus Prunus. A significant proportion of wild Prunus fruticosa populations under examination underwent hybridization and genetic erosion. Crop-to-wild hybridization with both cultivated sour and sweet cherries has resulted in two morphologically indistinguishable hybrids markedly differing in ploidy level and reproductive potential. On the one hand, a triploid block was manifested in sterile triploid hybrids, but, on the other, partial fertility of tetraploid hybrids allowed repeated backcrossing (i.e. introgression). The crop-to-wild phenomenon has significant consequences for both conservation and agriculture. Polyploidization and hybridization are frequently accompanied by apomixis among the Rosaceae. Apomixis may play a substantial role in the...

Polyploidizace, hybridizace a způsob reprodukce významnou měrou ovlivňují evoluci a diverzitu rostoucích rostlin. Přímý vliv těchto mechanismů na vývoj rostlin je zřejmý zejména v čeledi Rosaceae (růžovité) a odráží se také v jejich doposud částečně nejasné a komplikované fylogenezi. K získání dalších poznatků poodhalujících vliv polyploidizace, hybridizace a apomixie na čeleď Rosaceae byly vybrány dvě modelové skupiny druhů. Výsledky předkládané práce ukazují, že hybridizace a polyploidizace má, konkrétně v rodu Prunus, jak konstruktivní tak destruktivní charakter. U významné části studovaných populací plané Prunus fruticosa (třešně křovité) byla prokázána hybridizace a genetická eroze. Jedná se o tzv. "crop-to-wild" křížení planě rostoucích druhů s druhy pěstovanými člověkem. Třešeň křovitá se kříží s oběma příbuznými pěstovanými druhy, třešní i višní, za vzniku dvou morfologicky neodlišitelných hybridů, které se však jednoznačně odlišují ploidií a reprodukčním potenciálem. Vznikají jak sterilní triploidní hybridi (uplatňuje se triploidní blok), tak částečně fertilní tetraploidní kříženci, kteří se mohou dále zpětně křížit a dochází tak k tzv. introgresi. Křížení tohoto planě rostoucího druhu s druhy pěstovanými má tak významné důsledky pro ochranu přírody i samotné zemědělství, resp....