Distribution and ecology of cytotypes of the Aster amellus aggregates in the Czech Republic
Jazyk angličtina Země Anglie, Velká Británie Médium print-electronic
Typ dokumentu časopisecké články, práce podpořená grantem
PubMed
16870643
PubMed Central
PMC2806165
DOI
10.1093/aob/mcl165
PII: mcl165
Knihovny.cz E-zdroje
- MeSH
- Aster genetika fyziologie MeSH
- demografie * MeSH
- ekosystém * MeSH
- polyploidie MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Geografické názvy
- Česká republika MeSH
BACKGROUND AND AIMS: Polyploidy is viewed as an important mechanism of sympatric speciation, but only a few studies have documented patterns of distribution and ecology of different cytotypes in their contact zone. Aster amellus agg. (Asteraceae) is one of the species with documented multiple ploidy levels. The aim of this study was to determine spatial distribution and ecology of two cytotypes, diploid (2n = 18) and hexaploid (2n = 54), of Aster amellus agg. at their contact zone in the Czech Republic. METHODS: Root-tip squashes and flow cytometry were used to determine the ploidy of 2175 individuals from 87 populations. To test whether some differences in ecology between the two ploidy levels exist, in each locality relevés were recorded and abiotic conditions of the sites were studied by estimating potential direct solar radiation, Ellenberg indicator values and above-ground biomass. KEY RESULTS: Together with diploid and hexaploids, minorite cytotypes (triploid, pentaploid and nonaploid) were found. No significant ecological differences between diploid and hexaploid cytotypes were found. In spite of this, no population consisting of both of the two basic cytotypes was found. CONCLUSIONS: The results of this study show that the contact zone of diploid and hexaploid cytotypes in the Czech Republic is much more diffuse than indicated in previous records. Although populations of both cytotypes occur in close proximity (the closest populations of different cytotypes were 500 m apart), each individual population consists of only one basic ploidy level. This was unexpected since there are no clear differences in abiotic conditions between populations. Taken together with the absence of an intermediate tetraploid cytotype and with reference to published world distributional patterns of different ploidy levels, this suggests a secondary contact zone. Detailed genetic study is, however, necessary to confirm this.
Zobrazit více v PubMed
Adams KL, Cronn R, Percifield R, Wendel JF. 2003. Genes duplicated by polyploidy show unequal contributions to the transcriptome and organ-specific reciprocal silencing. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 100: 4649–4654. PubMed PMC
Agren J, Ericson L. 1996. Population structure and morph-specific fitness differences in tristylous PubMed
Annen E. 1945. Die Embryosack und Pollenentwicklung bei einigen polyploiden Garten Astern in Vergleich mit der wildwachsenden
Barton NH, Hewitt GM. 1985. Analysis of hybrid zones. Annual Review of Ecology and Systematics 16: 113–148.
Bayer RJ, Stebbins GL. 1982. A revised classification of
Bert TM, Arnold WS. 1995. An empirical test of predictions of two competing models for the maintenance and fate of hybrid zones — both models are supported in a hard-clam hybrid zone. Evolution 49: 276–289. PubMed
Blažková J. 1973.
Blažková D. 2000. Rostlinstvo přírodní rezervace Karlické údolí a okolí. Zpravodaj ochránců přírody okresu Praha-západ 20–21: 23–26. (In Czech).
Böswartová J. 1984. Příspěvek ke květeně středního Povltaví. Bohemia centralis 13: 83–133. (In Czech).
ter Braak CJF, Šmilauer P. 1998.
Brammal RA, Semple JC. 1990. The cytotaxonomy of
Bretagnolle F, Thompson JD. 1995. Gametes with the somatic chromosome number: mechanisms of their formation and role in the evolution of autopolyploid plants. New Phytologist 129: 1–22. PubMed
Bronson CL, Grubb TC, Braun MJ. 2003. A test of the endogenous and exogenous selection hypotheses for the maintenance of a narrow avian hybrid zone. Evolution 57: 630–637. PubMed
Burton TL, Husband BC. 1999. Population cytotype structure in the polyploid PubMed
Čekanová L. 1990.
Čelakovský L. 1884–1894.
Chatterji AK. 1962. Structure and behavior of chromosomes in different varieties of
Danihelka J, Grulich V. 1996. Výsledky floristického kursu v Břeclavi (1995). Zprávy České Botanické Společnosti 31, suppl. 1996/1: 1–86. (In Czech).
Deyl Č. 1976. Druhý Příspěvek ke květeně širšího okolí Olomouce. Zprávy Československé Botanické Společnosti 11: 17–26. (In Czech).
Doležel J. 1997. Application of flow cytometry for the study of plant genomes. Journal of Applied Genetics 38: 285–302.
Domin K. 1904.
Domin K. 1930. Schedae ad froram čechoslovenicam exsicatam. Acta Bohemica. 9: 175–259.
Dudová H. 1998.
Durdík M. 1951. Floristické poznámky z Českého Středohoří a okolí. Československé Botanické Listy 3: 134–136. (In Czech).
Dyer AF. 1963. The use of lacto-propionic orcein in rapid aquash methods for chromosome preparations. Stain Technology 38: 85–90.
Ellenberg H. 1992. Zeigerwerte von Pflanzen in Mitteleuropa. Scripta Geobotanica 18: 1–258.
Felber F. 1986. Distribution des cytodemes d'
Felber F. 1988. Phenologie de la floraison de populations diploides et tetraploides d'
Felbert-Girard M, Felber F, Buttler A. 1996. Habitat differentiation in a narrow hybrid zone between diploid and tetraploid
Fiedler J, Válek B. 1975. Nová lokalita
Fišerová D. 1990. Vegetace východní části SPR Karlštejn. Bohemia centralis 19: 41–79. (In Czech).
Formánek E. 1887.
Galitski T, Saldanha AJ, Styles CA, Lander ES, Fink GR. 1999. Ploidy regulation of gene expression. Science 285: 251–254. PubMed
Gornall JR, Wentworth JE. 1993. Variation in chromosome number of
Grulich V. ed. 1989.
Hanousek J. 1981. Příspěvek k flóře jihovýchodního okraje Drahanské vrchoviny. Zprávy Československé Botanické Společnosti 16/2: 119–124. (In Czech).
Hewitt GM. 1988. Hybrid zones—natural laboratories for evolutionary studies. Trends in Ecology and Evolution 3: 158–167. PubMed
Holub J, Měsíček J, Javůrková V. 1970. Annoted chromosome counts of Czechoslovak plants. Folia Geobotanica Phytotaxonomia 5: 339–368.
Houda J. 1969.
Hrouda L, Skalický V. 1988. Floristický materiál ke květeně Příbramska I. Vlastivědný sborník Podbrdska, přírodovědné číslo/živá příroda/ 1984/27: 115–194. (In Czech).
Husband BC. 2004. The role of triploid hybrids in evolutionary dynamics of mixed-ploidy population. Biological Journal of the Linnean Society 82: 537–546.
Husband BC, Schemske DW. 1997. Cytotype distribution at a diploid-tetraploid populationa of PubMed
Huziwara Y. 1962. Karyotype analysis in some genera of Compositae. VIII. Further studies on the chromosomes of Aster. American Journal of Botany 49: 119–119.
Jay M, Reynaud J, Blaise S, Cartier D. 1991. Evolution and differentiation of
Knížetová L, Pecina P, Pivničková M. 1987. Prověrka maloplošných chráněných území a jejich návrhů ve Středočeském kraji v letech 1982–85. Bohemia centralis 16: 7–262. (In Czech).
Koblížek J, Sutory K, Řepka R, Unar J, Ondráčková S. 1998. Floristická charakteristika vybraných lokalit širšího okolí energetické soustavy Dukovany-Dalešice. Přírodovědní sborník Západomoravského muzea v Třebíči 37: 1–99. (In Czech).
Kolbek J. 1986. Příspěvek ke květeně Chráněné krajinné oblasti Křivoklátsko. Bohemia centralis 15: 29–52. (In Czech).
Kolbek J, Petříček V. 1994. Příspěvek ke květeně Úštěcké pahorkatiny. Severočeskou Přírodou 28: 65–84. (In Czech).
Kovanda M. 1984. Chromosome numbers in selected Angiosperms (2). Prelia 56: 289–301. (In Czech).
Kovanda M. 2002. Observations on
Kovanda M. 2005.
Krahulcová A. 1990. Selected chromosome counts of the Czechoslovak flora II. Folia Geobotanica Phytotaxonomia 25: 381–388.
Kruuk LEB, Baird SJE, Gale KS, Barton NH. 1999. A comparison of multilocus clines maintained by environmental adaptation or by selection against hybrids. Genetics 153: 1959–1971. PubMed PMC
Kubát K. 1970.
Kubát K, Sládek J, Hamerský R, Roubínková O. eds. 1999. Floristický materiál z floristických kurzů a exkurzí Severočeské pobočky ČBS 1987 – 1993. Severočeskou přírodou 31: 67–81. (In Czech).
Leitch IJ, Bennett MD. 1997. Polyploidy in angiosperms. Trends in Plant Sciences 2: 420–476.
Lewis WH. 1980. Polyploidy in species population. In:
Levin DA. 1975. Minority cytotype exclusion in local plant populations. Taxon 24: 35–43.
Löve Á. 1974. IOPB Chromosome number reports XLVI. Taxon 23: 801–812.
Lumaret R, Barrientos E. 1990. Phylogenic relationships and gene flow between sympatric diploid and tetraploid plants of
Lumaret R, Hanotte C. 1987. Mise en évidence d'un écotype de dactyle (
Lumaret R, Guillerm JL, Delay J, Loutfi A, Izco J, Jay M. 1987. Polyploidy and habitat differentiation in PubMed
Májovský J, Murín A, Feráková V, Hindáková M, Schwarzová T, Uhríková A, Váchová M, Záborský J. 1987.
Manton I. 1934.
McArthur DE, Sanderson SC. 1999. Cytogeography and chromosome evolution of subgenus PubMed
Merx H, Schreiber A. 1976.
Meusel H, Jäger EJ. 1992.
Mitchell WW. 1992. Cytogeographic races of Arctagrostis latifolia. Canadian Journal of Botany 70: 80–83.
Müller J. 1999. Vzácné rostliny v Moravském krasu a na území města Brna. Zprávy České Botanické Společnosti 34/1: 67–72. (In Czech).
Münzbergová Z. 2004. Effect of spatial scale on factors limiting species distributions in dry grassland fragments. Journal of Ecology 92: 854–867.
Neuhäusl R, Neuhäuslová-Novotná Z. 1968. Floristický materiál ke květene Moravy I. Zprávy Československé Botanické Společnosti 3: 147–160. (In Czech).
Novák FA. 1943. Nová chráněná přírodní oblast. Krása našeho Domova 35: 133–137. (In Czech).
Opiz PM. 1815–1835.
Otruba J. 1944. Světlík tatarský,
Ott J. 1851. Fundorte der Flora Böhmens nach weil.
Otto F. 1990. DAPI staining of fixed cells for high-resolution flow cytometry of nuclear DNA. In: Crissman HA, Darzynkiewicz Z, eds. PubMed
Ozkan H, Levy AA, Feldman M. 2001. Allopolyploidy-induced rapid genome evolution in the wheat ( PubMed PMC
Pannell JR, Obbard DJ, Buggs RJA. 2004. Polyploidy and the sexual system: what can we learn from
Pekárek P. 1986. Příspěvek ke květeně Ústěcka. Zprávy Československé Botanické Společnosti 21: 215–223. (In Czech).
Petit RJ, Pineau E, Demesure B, Bacilieri R, Ducousso A, Kremer A. 1997. Chloroplast DNA footprints of postglacial recolonization by oaks. Population Biology 94: 9996–10001. PubMed PMC
Pijáček J. 1951. První Příspěvek k průzkumu motýlí fauny na Hlučinsku. Přírodovědecký sborník Ostravského kraje 12: 248–258. (In Czech).
Podpěra J. 1911.
Podpěra J. 1949. Jak proniká teplobytná květena do údolí jesenických a beskydských. Přírodovědecký sborník Ostravského kraje 10: 81–95. (In Czech).
Pořízek L, Pivničková M. 1994. Plány péče o zvláště chráněná území a příklady jejich realizace v chráněných územích Kopč a Sprašová rokle u Zeměch v okrese Mělník. Bohemia centralis 23: 155–162. (In Czech).
Ramsey J, Schemske DW. 1998. Pathways, mechanisms, and rates of polyploid formation in flowering plants. Annual Review of Ecology and Systematics 29: 467–501.
Reitmayer J. 1968. Příspěvek ke květeně jihomoravské pahorkatiny. Zprávy Československé Botanické Společnosti 3: 17–21. (In Czech).
Rivola M. 1975. Některé nové návrhy chráněných území na Křivoklátsku. Bohemia Centralis 4: 52–63. (In Czech).
Rohlena J. 1930. Přízpěvky k floristickému výzkumu Čech. Časopis národního Musea, sect. 104: 1–16, 69–78. (In Czech).
Rothera SL, Davy AJ. 1986. Polyploidy and habitat differentiation in Deschampsia caespitosa. New Phytologist 102: 449–467.
Saul J. 2000. Významná lokalita
Schaffers AP, Sýkora KV. 2000. Reliability of Ellenberg indicator values for moisture, nitrogen and soil reaction: a comparison with field measurements. Journal of Vegetation Science 11: 225–244.
Sedláček J, Dvořák F. 1983. Vzácné a ohrožené druhy jihovýchodní části Hustopečské pahorkatiny. Zprávy Československé Botanické Společnosti 18: 61–66. (In Czech).
Soltis DE, Soltis PS. 1999. Polyploidy: recurrent formation and genome evolution. Trends in Ecology and Evolution 14: 348–352. PubMed
Soltis PS, Soltis DE. 2000. The role of genetic and genomic attributes in the success of polyploids. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 97: 7051–7057. PubMed PMC
Song K, Lu P, Tang K, Osborn T. 1995. Rapid genome change in synthetic polyploids of PubMed PMC
Stebbins GL. 1950.
Stebbins GL. 1985. Polyploidy, hybridization and the invasion of new habitats. Annals of the Missouri Botanical Garden 72: 824–832.
Suda J. 2002. New DNA ploidy level in
Suda J, Malcová R, Abazid D, Banaš M, Procházka F, Šída O, Štech M. 2004. Cytotype distribution in
Suchara I. 1978. Příspěvek ke květeně nejsevernějších opukových strání na Jičínsku. Zprávy Československé Botanické Společnosti 13: 29. (In Czech).
Šimek P. 1980. Chráněné rostliny jižního povodí Želetavky. Zprávy Československé Botanické Společnosti 15: 133–135. (In Czech).
Šimr J. 1927. Vegetace na opuce a její postup na holé půdě. Příspěvek k floristice Českého Středohoří. Věda přírodní 8: 80–81. (In Czech).
Šindelář J. 1941.
Šumberová K. 1995. Vybrané lokality xerotermní flóry v jižní části Hustopečské pahorkatiny. Zprávy České Botanické Společnosti 30, suppl. 1995/1: 103–112. (In Czech).
Tamanšjan SG. 1959.
Thompson JD, Lumaret R. 1992. The evolutionary dynamics of polyploid plants: origins, establishment and persistence. Trends in Ecology and Evolution 7: 302–307. PubMed
Tichý L. 1997. Lesní vegetace údolí Dyje v okolí Vranovské přehrady a mapa potenciální přirozené vegetace. Zprávy České Botanické Společnosti 32, suppl. 1997/15: 109–130. (In Czech).
Toman M. 1974. Rozšíření druhů
Tyler B, Borrill M, Chorlton K. 1978. Studies in
Van Dijk P, Bakx-Schotman T. 1997. Chloroplast DNA phylogeography and cytotype geography in autopolyploid
Van Dijk P, Hartog M, Vandelden W. 1992. Single cytotype areas in autopolyploid
Višňák R. 1992. Květena města Liberce I. Sborník Severočeského muzea, Přírodní vědy 18: 21–72.
Wang H, McArthur ED, Sanderson SC, Graham JH, Freeman DC. 1997. Narrow hybrid zone between two subspecies of big sagebrush ( PubMed
Weicker C. 1854. Aufzählung einiger im nordwestlichen Teile Böhmens gesammelten Pflanzen. Lotos 4: 131–133.
Žídková K. 1989. Inventarizační průzkum květeny Státní přírodní rezervace Bílé stráně a vrchu Satan u Litoměřic. Severočeskou přírodou 23: 55–76. (In Czech).
Unmasking cryptic biodiversity in polyploids: origin and diversification of Aster amellus aggregate
Mycorrhizal symbiosis and local adaptation in Aster amellus: a field transplant experiment
Absence of gene flow between diploids and hexaploids of Aster amellus at multiple spatial scales
Niche differentiation between diploid and hexaploid Aster amellus
Population dynamics of diploid and hexaploid populations of a perennial herb
