Polyploidie a diverzita reprodukčních způsobů v rodě Malus

Abstract

Although the genus Malus includes some of the most important cultivated plants, surprisingly little is known about it from a biological point of view. Polyploidy occurs both between species and within the wide cultural variation of the hybridogenous species Malus domestica. A significantly neglected and still only marginally studied phenomenon is the occurrence of apomixis, not only in wild species but also in cultivated apple trees. This thesis uses available material from germplasm orchards and arboreta to comprehensively screen for polyploidy and apomixis by flow cytometry (FCM and FCSS). The obtained results are compared between groups of wild Malus species and traditional and modern Malus domestica cultivars, as well as between different ploidy levels. The results confirmed the high incidence of apomixis in some species of the genus Malus and revealed a complex reproductive system that includes both sexual reproduction and different types of apomixis: pseudogamy, autonomous apomixis and haploid parthenogenesis. In addition, apomixis has also been observed at the diploid level in several hybridogenous species, including Malus domestica. Significant differences in the incidence of apomixis were found both between the groups studied (wild species of the genus Malus, traditional and modern...

Přestože rod Malus zahrnuje jedny z nejvýznamnějších užitkových rostlin, není o něm překvapivě mnoho známo z biologického úhlu pohledu. Polyploidie se zde vyskytuje jak mezi jednotlivými druhy, tak i v rámci rozsáhlé kulturní variability hybridogenního druhu Malus domestica. Výrazně opomíjeným a dosud jen okrajově studovaným jevem je výskyt apomixie, a to nejen u planých druhů, ale také u kulturních jabloní. Tato diplomová práce využívá dostupného materiálu z genofondových sadů a sbírek ke komplexnímu screeningu výskytu polyploidie a apomixie metodami průtokové cytometrie (FCM a FCSS). Získané výsledky jsou porovnávány jak mezi skupinami planých druhů rodu Malus a tradičních i moderních odrůd Malus domestica, tak i mezi různými ploidními úrovněmi. Získané výsledky potvrdily vysokou incidenci apomixie u některých planých druhů rodu Malus a odhalily složitý rozmnožovací systém, který zahrnuje jak pohlavní rozmnožování, tak různé formy apomixie: pseudogamii, autonomní apomixii i haploidní partenogenezi. Apomixie byla navíc zaznamenána i na diploidní úrovni, a to u několika hybridogenních druhů včetně Malus domestica. Významné rozdíly v incidenci apomixie byly zjištěny jak mezi sledovanými skupinami (plané druhy rodu Malus, tradiční a moderní odrůdy M. domestica), tak i mezi jednotlivými ploidními úrovněmi.