Přidat komentář

Taxonomické principy, reprodukční systémy, populační genetika a vztahy mezi vybranými skupinami rodu Taraxacum (Asteraceae)

Tagy: 

Rod Taraxacum (pampeliška, hvězdnicovité), mající ∼60 sekcí a 2 druhů, je známý pro své komplikované evoluční vztahy a taxonomii díky procesům jako je častá hybridizace, polyploidizace, nepohlavní rozmnožování, klonalita a nízká strukturální morfologická variabilita. Různé taxonomické koncepty a přístupy jsou v práci představeny, diskutovány a zhodnoceny z pohledu jejich schopnosti poradit si s tak komplikovaným rodem jako je Taraxacum. Různé procesy zodpovědné za tuto komplikovanou situaci v rámci pampelišek jsou diskutovány.

Sekce Dioszegia, obsahující p. pozdní (T. serotinum) a příbuzné druhy představuje výjimečnou sekci, protože pro její členy bylo doposud známo pouze pohlavní rozmnožování. Na základě analýzy mikrosatelitových (SSRs) markerů, rozšíření a morfologie jsme řešili otázky týkající se způsobu rozmnožování, vztahů mezi populacemi, taxonomie a genetické variability v rámci populací. Zjistili jsme, že populace jsou silně geneticky izolované a vcelku vykazují velkou strukturovanost. Mnoho populací v řadě lokusů vykazovalo nemalou odchylku od Hardy-Weinbergovy rovnováhy, která ale většinou (kvůli relativně malým populacím) nebyla statisticky průkazná. Cizosprašnost se vyskytuje u všech taxonů v rámci sekce s výjimkou T. serotinum subsp. tomentosum (známé i pod jménem T. pyrrhopappum), které je autogamní a plně homozygotní. Taxonomická revize sekce Dioszegia rozlišila T. serotinum subsp. serotinum (včetně mírně odlišných populací z Íránu, zde popsaných jako var. iranicum), T. serotinum subsp. tomentosum (≡ T. pyrrhopappum), a T. haussknechtii (vyskytuje
se v Makedonii a přilehlých oblastech).

Jedním z kardinálních problémů současného přírodozpytu je klesající schopnost biologů správně určit rostlinný materiál. To zvláště platí pro rody s neobvyklými reprodukčními způsoby, např. koexistencí sexuality a agamospermie, kdy jednotlivé taxony jsou si značně podobné, jako je tomu v rodu Taraxacum. Jednotlivé klonální (oligoklonální) entity v takových skupinách jsou obvykle popisovány jako tzv. drobné druhy mikrospecie), navzájem rozeznatelné na základě souboru drobných morfologických rozdílů. Znalost takových mikrospecií je obvykle omezena pouze na úzkou skupinu specialistů. Vybrali jsme proto 9 široce rozšířených a běžně rozeznávaných druhů rodu Taraxacum ze sekce Taraxacum (pampeliška smetánka), určených čtyřmi specialisty z geograficky vzdálených oblastí (Finsko a střední Evropa). Soubor 125 rostlin jsme analyzovali pomocí 8 značně variabilních mikrosatelitových lokusů. Tyto molekulární markery rozčlenily použitý materiál na 9 shluků odpovídajících očekávaným druhům. Ukázalo se, že u 122 rostlin z našeho souboru identifikace expertů odpovídala geneticky charakterizovaným shlukům. Dva vzorky byly určeny mylně a jeden zůstává nejasný. Jednotlivé genotypy jsme zachytili na různých lokalitách, jak ve Finsku, tak ve střední Evropě. Dalším studovaným problémem byla genetická variabilita v rámci geneticky i morfologicky charakterizovaných skupin, tj. mikrospecií, která odpovídala hypotéze, že mikrospecie jsou oligoklonální, obvykle s jedním dominantním klonem a několika přidruženými, velmi podobnými genotypy, zpravidla omezenými na jednu rostlinu a odvoditelnými pomocí mutací.

Taraxacum ze západního Himaláje reprezentuje s minimálně 17 sekcemi a 150 známými druhy jedno z vývojových center rodu. Množství jmen popsaných z této oblasti se v literatuře odkazuje k sekci Orientalia Handel-Mazzetti. Všechna tato jména byla zrevidována a nově interpretována, s důrazem na rostliny dříve chybně uváděné jako T. stenolepium. Analýza nrDNA ITS sekvencí zahrnující jediného pohlavně se rozmnožujícího zástupce sekce Squamulosa a ostatní pohlavně se rozmnožující druhy známé v rodu Taraxacum ukazují oddělenou pozici sekce Squamulosa. Tato nová sekce je porovnána se sekcemi Primigenia, Coronata a Orientalia.

Taraxacum koksaghyz, pampeliška z kazašských stepí, je již dlouho známa jako možný zdroj přírodního kaučuku, jako možná náhražka aktuálně nejpopulárnějšího zdroje přírodního kaučuku, tropického stromu Hevea brasiliensis. Zhodnotili jsme blízce příbuzný druh, Taraxacum bicorne. Zhodnotili jsme jeho taxonomii, populačně-genetické charakteristiky a produkci kaučuku a porovnali jsme oba druhy. Pro extrakci kaučuku jsme upravili existující metodiku tak, aby šlo snadno pracovat i s minimálním množstvím materiálu. Taraxacum bicorne se ukázal být pohlavně se rozmnožující cizosprašný diploid, přičemž jeho obsah kaučuku je ve srovnání s T. koksaghyz asi poloviční (∼3.2% vs. ∼7.2%), nicméně díky robustější konstituci T. bicorne ve srovnání s T. koksaghyz, se T. bicorne jeví jako možný zdroj přírodního kaučuku.

Taxonomie, mikromorfologie, karyologie a evoluční vztahy Taraxacum bithynicum DC. byly studovány za využití originálního materiálu a nových sběrů z vrcholových partií Mt. Uludağ, provincie Bursa, Turecko. Jedná se o pohlavně se rozmnožující druhy s 2n = 16, značně izolovaný s ohledem na vnější zákrov a nažky. NeighborNet síť na základě nrDNAITS ukazuje blízkou příbuznost T. bithynicum s druhy sekce Scariosa. Taraxacum bithynicum je vyhodnocen jako endemit vrcholových partií Uludağu.

Všechny tyto případové studie vnáší více světla na taxonomii, populační genetiku a související mechanismy v rámci rodu Taraxacum — opravdového prubířského kamene biologických konceptů, teorií a metod.

Přihlásit se k odběru Vojtěch Zeisek - All comments