Evolution of karyotypes and sex determination in the turtle family Geoemydidae

Abstract

(IN ENGLISH) The majority of studied turtles show temperature-dependent sex determination, but genotypic sex determination (i.e. presence of sex chromosomes) was identified sporadically. This thesis aims to investigate and expand our knowledge on the evolution of the karyotype and the sex determination in turtles, particularly focusing on the family Geoemydidae, a group of turtles with previously documented variability in sex determination systems. The presence of sex chromosomes was explored by a combination of conventional and molecular cytogenetic techniques for the analysis of karyotypes, distribution of constitutive heterochromatin (C-banding) and repetitive elements and comparative genome hybridization (FISH, CGH). In total, 49 species of turtles from nine different families were cytogenetically examined in this study. In the family Geoemydidae, a remarkable similarity in karyotypes was identified, consisting of 2n=52 chromosomes (which is suggested to be the ancestral diploid number for all turtles) and a similar topology of rDNA loci and telomeric repeats. Sharma et al. (1975) previously reported ZZ/ZW sex chromosomes in Pangshura smithii. However, in the analysis presented in this thesis, it is suggested a possible misidentification of these sex chromosomes due to erroneous pairing of...

(ČESKY) Většina studovaných želv vykazuje teplotní určení pohlaví, genotypové určení pohlaví (tj. přítomnost pohlavních chromozomů) bylo zjištěno u této skupiny relativně vzácně. Cílem této práce bylo prozkoumat a rozšířit naše znalosti o evoluci karyotypu a determinaci pohlaví u želv, zejména se zaměřením na čeleď Geoemydidae, čeleď želv s dříve doloženou variabilitou systémů určení pohlaví. Přítomnost pohlavních chromozomů byla zkoumána kombinací konvenčních a molekulárně- cytogenetických technik. Vedle analýzy karyotypu byla zkoumána distribuce konstitutivního heterochromatinu (C-pruhování) a repetitivních elementů, pohlůavní rozdíly pak pomocí komparativní genomové hybridizace (FISH, CGH). Celkem bylo cytogeneticky vyšetřeno 49 druhů želv z devíti čeledí. U čeledi Geoemydidae byla zjištěna pozoruhodná podobnost karyotypů, které se skládají z 2n=52 chromozomů (což je předpokládaný ancestrální diploidní počet chromozomů pro všechny želvy) a podobné topologie lokusů rDNA a telomerních repetic. Sharma et al. (1975) popsali ZZ/ZW pohlavní chromozomy u druhu Pangshura smithii. V analýze předložené v této práci dokládáme potenciálně chybnou identifikaci těchto pohlavních chromozomů v důsledku chybného párování chromozomů při rekonstrukci karyotypu. Navíc heteromorfní pohlavní chromozomy nebyly...