Ekologické a evoluční důsledky polyploidizace

Abstract

K odlišení přímých důsledků, které má polyploidizace pro rostliny od vlastností, které se vytvořily u polyploidní linie až v průběhu evoluce, se často využívají uměle syntetizovaní neopolyploidi. K indukci somatické polyploidizace se nejčastěji využívá kolchicin. V této práci byla testována možnost tvorby neopolyploidů kolchicinem u třech vybraných druhů rostlin. Při použití 0,2% roztoku kolchicinu a působení 12 hodin byla úspěšnost vzniku neotetraploidů 9,3 % u druhu Vicia cracca, 31,6 % u druhu Centaurea phrygia a 33,3 % u druhu Pimpinella saxifraga. Při prodloužení doby působení na 18 hodin, při stejné koncentraci kolchicinu, u druhu Vicia cracca byla úspěšnost polyploidizace 100 %, ale úmrtnost jedinců ošetřených kolchicinem byla velmi vysoká, téměř 98 % (při působení 12 hodin pouze 43 %). U druhu Vicia cracca byla vypěstována 2. generace neopolyploidních rostlin, část jedinců však byla aneuploidních a tyto rostliny se fenotypově nijak nelišily od přirozených tetraploidů. U přirozených diploidů, tetraploidů a indukovaných neopolyploidů byla porovnána velikost průduchů, rychlost klíčení a relativní růstová rychlost. Ve velikosti průduchů se diploidi průkazně lišili od tetraploidů a neotetraploidů, tj. na jejich velikost měla přímý vliv polyploidizace. V rychlosti klíčení se od sebe vzájemně...

Artificially synthesized neopolyploids are commonly used to distinguish the direct consequences of polyploidization for plants from those that were formed in polyploid line during subsequent evolution. Colchicine is usually used for induction of somatic polyploids. In this work I tested the possibility of making neopolyploids by using colchicine in three selected plant species. Succcess of neotetraploids was 9,3 % of the species Vicia cracca, 31,6 % of the species Centaurea phrygia and 33,3 % of the species Pimpinella saxifraga when using a 0,2% solution of colchicine and the effect of 12 hours. When extending the exposure time to 18 hours at the same concentration of colchicine in Vicia cracca the success of polyploidization was 100 % but mortality of individuals threated with colchicine was nearly 98 % (when exposed 12 hours it was only 43 %). Vicia cracca was grown to the second generation of neopolyploid plants, but part of the individuals was aneuploid and they were not phenotypically different from the natural tetraploids. Natural diploids, tetraploids and neotetraploids were compared in the size of stomata, rate of germination and relative growth rate. The size of stomata of diploids was significantly different from tetraploids and neotetraploids so it is possible to say that...