Evolution of members of the genus Cardamine from the Anatolia-Caucasus region and the Balkan Peninsula

Abstract

Táto práca si kladie za cieľ objasniť evolúciu zástupcov vybraných druhových skupín rodu Cardamine, ktorý predstavuje druhovo bohatý rod s celosvetovým rozšírením a veľmi zložitou evolučnou históriou. Skúmané druhy predstavujú vlhkomilné trváce byliny, pričom práca bola zameraná na štúdium ich diverzity na území Balkánskeho polostrova a juhozápadnej Ázie, s dôrazom kladeným najmä na region Anatólie a Kaukazu. Tieto oblasti obsahujú celosvetové centrá biodiverzity (global biodiversity hotspots) a dôležité glaciálne refúgiá, no napriek tomu je len veľmi málo známe o evolučných mechanizmoch a environmentálnych faktoroch, ktoré v týchto oblastiach zohrávali rolu pri diverzifikácii a speciácii rastlín. V tejto práci boli adresované otázky týkajúce sa fylogenézy a taxonómie študovaných skupín, s cieľom stanoviť význam polyploidizácie a hybridizácie v ich evolúcii. Hlavnou aplikovanou metódou bola technika Hyb- Seq, založená na princípe sekvenovania novej generácie (next-generation sequencing), ktorá sa ukázala byť veľmi účinnou a všestrannou metódou pri riešení evolučných otázok. V práci bol použitý integratívny prístup, kombinujúci Hyb-Seq s rôznymi inými karyologickými, molekulárnymi, cytogenetickými technikami a metódou modelovania ekologických ník, čo umožnilo veľmi komplexný pohľad na riešené témy....

This thesis aims to elucidate evolution of the members of the selected species groups of the genus Cardamine, which is a species-rich genus with cosmopolitan distribution and very complex evolutionary history. The studied species were represented by hygrophytic perennials, with the focus laid on their diversity in the Balkan Peninsula and Southwestern Asia, with the emphasis put on the Anatolica-Caucasus region. These regions harbour global biodiversity hotspots and important glacial refugia, yet, they have been largely understudied in terms of knowledge of evolutionary mechanisms and environmental factors that have played there a role of plants diversification and speciation drivers. In this thesis, questions concerning the phylogeny and taxonomy of the studied groups were addressed, with aim to determine the role of polyploidy and hybridization in their evolution. Hyb-Seq was the majorly applied method, representing a technique based on next-generation sequencing, which has proven to be a very efficient and versatile method for resolving evolutionary questions. An integrative approach was employed, combining Hyb-Seq with a variety of other karyological, molecular, cytogenetic and ecological niche modelling methods, which provided a very complex insight into the addressed topics. This thesis...