Výskyt cizosprašnosti napříč krytosemennými rostlinami

Abstract

Reproduction in angiosperms is primarily shaped by selection balancing the advantages of self- pollination and cross-pollination. To ensure cross-pollination, hermaphroditic species have evolved self-incompatibility, which prevents fertilization by self-pollen. This bachelor thesis analyzes whether the occurrence of self-incompatibility types across angiosperms is uniform, examines the evolutionary history of this reproductive barrier, and explores if it is influenced by life strategies and ecology. During evolution, self-incompatibility has arisen independently at least 35 times and is estimated to occur in more than 40% of angiosperm species. However, it is not an absolute barrier; its breakdown can occur due to factors such as polyploidization, abiotic stress, or the mentor effect. The analysis shows that the distribution of self-incompatibility types is not uniform and strongly reflects the evolutionary history of specific taxa. Regarding ecological influences, a clear correlation with life strategy is confirmed: C-strategists strictly maintain self-incompatibility as a defense against inbreeding depression caused by accumulated somatic mutations. In contrast, r-strategists frequently lose this barrier in favor of immediate reproductive assurance. The presence of self-incompatibility is thus...

Rozmnožování krytosemenných rostlin je formováno především selekcí vyvažující výhody samosprašnosti a cizosprašnosti. K zajištění cizosprašnosti se u hermafroditních druhů vyvinula autoinkompatibilita, která brání oplození vlastním pylem. Tato bakalářská práce analyzuje, zda je výskyt typů autoinkompatibility u krytosemenných rovnoměrný, jaká je evoluční historie této rozmnožovací bariéry a nakolik je ovlivňována životními strategiemi a ekologií. Během evoluce autoinkompatibilita nezávisle vznikla alespoň 35krát a dnes se s ní lze setkat u více než 40 % druhů krytosemenných rostlin. Nejde však o absolutní bariéru; k jejímu prolomení dochází např. vlivem polyploidizace, abiotického stresu nebo efektu mentora. Z analýzy vyplývá, že distribuce typů autoinkompatibility napříč fylogenetickým stromem není rovnoměrná a silně odráží evoluční historii konkrétních taxonů. Z hlediska ekologických vlivů se potvrzuje jasná korelace se životní strategií. C-stratégové si autoinkompatibilitu striktně udržují jako ochranu před inbrední depresí z nahromaděných somatických mutací. Naopak r-stratégové tuto bariéru často ztrácejí ve prospěch okamžité reprodukční jistoty. Přítomnost autoinkompatibility je tak výsledkem evolučního kompromisu mezi nezbytností genetické diverzity a environmentálními limity.