Cytotypová diverzita a mechanismy umožňující soužití jedinců různých ploidií u klikvy bahenní

Abstract

Polyploidie je klíčovým mechanismem sympatrické speciace rostlin. Koexistence cytotypů s odlišnou ploidií je nepravděpodobná kvůli kompetici a reprodukční interferenci. Kvůli vzniku neživotaschopných hybridů by měl být menšinový cytotyp z populace postupně vyloučen, přesto v přírodě existují smíšené polyploidní populace u řady druhů, jako je komplex Vaccinium oxycoccos, kde spolu mohou koexistovat di-, tetra-, penta- a hexaploidní jedinci. Cílem této práce je shrnout mechanismy umožňující koexistenci více cytotypů téhož druhu, nebo skupiny blízce příbuzných druhů, obzvláště těch s více než dvěma hlavními ploidiemi. V práci jsou též probírány rozdíly v síle reprodukčních bariér mezi diploidy a tetraploidy a mezi různými polyploidy. Reprodukční bariéra je mezi polyploidy slabší a pentaploidní hybridi bývají životaschopnější než triploidní. Důvodem je méně vývojových defektů v endospermu díky nižší odchylce od normálního poměru genomů (2 mateřské: jednomu otcovském). Polyploidní systémy jsou však mnohem méně prozkoumané než diploidně-tetraploidní systémy. Práce se též zaměřuje na biologii, ekologii a evoluční historii druhového komplexu V. oxycoccos. Ten je jedním z polyploidních druhů s přirozeným výskytem pentaploidů a představuje tak vhodný potenciální model ke studiu mechanismů koexistence...

Polyploidy is a key mechanism of sympatric speciation in plants. Coexistence of cytotypes with different ploidy levels is unlikely due to competition and reproductive interference. Due to the formation of inviable hybrids, the minority cytotype should be gradually eliminated from the population, yet mixed polyploid populations exist in nature, such as the Vaccinium oxycoccos complex, where di-, tetra-, penta-, and hexaploid individuals coexist. The aim of this work is to summarize mechanisms enabling the coexistence of multiple cytotypes within a single species or a group related species, especially those with more than two main ploidies. The work also discuss differences in the strength of reproductive barriers between diploids and tetraploids compared to those between different polyploids. Reproductive barrier is weaker between polyploids, and pentaploid hybrids tend to be more viable than triploid ones. The reason is fewer developmental defects in the endosperm due to a lower deviation from the normal genomic ratio (two maternal: one paternal). However, polyploid systems are far less studied than diploid-tetraploid ones. The thesis also focuses on the biology, ecology, and evolutionary history of the V. oxycoccos species complex. This species is one of the polyploids with naturally occurring...