Informace o publikaci

Environmental pressures on stomatal size may drive plant genome size evolution: evidence from a natural experiment with Cape geophytes

Název česky Evoluce velikosti rostlinného genomu může být ovlivněna tlakem prostředí na velikost průduchů: důkazy z přírodního experimentu s kapskými geofyty
Autoři

VESELÝ Pavel ŠMARDA Petr BUREŠ Petr STIRTON Charles, C. MUASYA Muthama MUCINA Ladislav HOROVÁ Lucie VESELÁ Kristýna ŠILEROVÁ Alexandra ŠMERDA Jakub KNÁPEK Ondřej

Rok publikování 2020
Druh Článek v odborném periodiku
Časopis / Zdroj Annals of Botany
Fakulta / Pracoviště MU

Přírodovědecká fakulta

Citace
www https://academic.oup.com/aob/article-abstract/126/2/323/5849150?redirectedFrom=fulltext
Doi http://dx.doi.org/10.1093/aob/mcaa095
Klíčová slova Cape Floristic Region; carbon dioxide; flow cytometry; fossil plants; genome size evolution; geophyte; paleoclimate; South Africa; stomatal size
Popis Dosavadní stav a cíle: Myšlenka, že evoluce velikosti genomu u eukaryot může být ovlivňována faktory prostředí, je stále intenzivně diskutována. U dnešních rostlin koreluje velikost genomu pozitivně s velikostí průduchů, což vede k myšlence, že podmínky umožňující existenci velkých průduchů u fosilních rostlin také podporovaly růst jejich velikosti genomu. Testujeme tento induktivní předpoklad u geofytů s přitisklými v Kapsku (Jižní Afrika), kde se ve srovnání s jejich geofytickými předky se vzpřímenými listy vyvíjejí stomata v příznivě vlhkém mikroklimatu vytvořeném pod jejich listy. Metody: Stomatální parametry (otisky kutikuly listů) a velikost genomu (průtoková cytometrie) byly měřeny u 16 blízce příbuzných párů geofytických druhů ze sedmi rostlinných čeledí. U každého páru, představujícího jiný rod, jsme porovnali druh s listy k zemi přitisklými s jeho fylogenetickým příbuzným s listy vzpřímenými, jehož průduchy jsou vystaveny okolnímu suchému podnebí. Klíčové výsledky: Až na jeden, všechny druhy s přitisklými listy měly větší průduchy a u 13 ze 16 párů měly také větší genomy než jejich příbuzní se vzpřímenými listy. Stomatální hustota a teoretická maximální vodivost byly nižší u druhů s listnatými listy s malými svěracími buňkami (<1 pL), ale nevykazovaly žádný systematický rozdíl v párech druhů s většími svěracími buňkami (> 1 pL). Obří průduchy byly pozorovány u Satyrium bicorne (89–137 µm dlouhé), a to navzdory relativně malému genomu (2C = 9 Gbp). Závěry: Naše výsledky naznačují, že klima prostřednictvím selekce velikosti stomat může být schopné ovlivňovat evoluci velikosti genomu v rostlinách. Data podporují myšlenku, že rostliny ze „skleníkových“ geologických období s velkými průduchy mohly mít obecně větší velikosti genomu ve srovnání s dnešními rostlinami, i když to nemusí být způsobeno pouze vyšším atmosférickým CO2 v těchto obdobích, ale mohlo to být také do vlhkých stanovištních podmínek převládajících na místech fosilizace.
Související projekty:

Používáte starou verzi internetového prohlížeče. Doporučujeme aktualizovat Váš prohlížeč na nejnovější verzi.

Další info