LIPNEROVÁ, Ivana, Petr BUREŠ, Lucie HOROVÁ a Petr ŠMARDA. Evolution of genome size in Carex (Cyperaceae) in relation to chromosome number and genomic base composition. Annals of Botany. Oxford: Oxford University Press, 2013, roč. 111, č. 1, s. 79-94. ISSN 0305-7364. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1093/aob/mcs239.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Evolution of genome size in Carex (Cyperaceae) in relation to chromosome number and genomic base composition
Název česky Evoluce velikosti genomu v rodu Carex (Cyperaceae) ve vztahu k počtu chromosomů a genomickému poměru bází
Autoři LIPNEROVÁ, Ivana (203 Česká republika, domácí), Petr BUREŠ (203 Česká republika, garant, domácí), Lucie HOROVÁ (203 Česká republika, domácí) a Petr ŠMARDA (203 Česká republika, domácí).
Vydání Annals of Botany, Oxford, Oxford University Press, 2013, 0305-7364.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10611 Plant sciences, botany
Stát vydavatele Velká Británie a Severní Irsko
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 3.295
Kód RIV RIV/00216224:14310/13:00065971
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1093/aob/mcs239
UT WoS 000312653000007
Klíčová slova česky Agmatoploidie; AT/GC poměr; chromosomální fúze a fragmentace; chromosomové počty; obsah DNA; průtoková cytometrie; GC obsah; karyotyp; fylogeneze; polyploidie; symploidie
Klíčová slova anglicky Agmatoploidy; AT/GC ratio; chromosomal fusion and fission; chromosome numbers; DNA content; flow cytometry; GC content; karyotype; phylogeny; polyploidy; symploidy
Štítky AKR, ZR
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnil: prof. RNDr. Petr Bureš, Ph.D., učo 2635. Změněno: 13. 3. 2018 10:35.
Anotace
The genus Carex exhibits karyological peculiarities related to holocentrism, specifically extremely broad and almost continual variation in chromosome number. However, the effect of these peculiarities on the evolution of the genome (genome size, base composition) remains unknown. While in monocentrics, determining the arithmetic relationship between the chromosome numbers of related species is usually sufficient for the detection of particular modes of karyotype evolution (i.e. polyploidy and dysploidy), in holocentrics where chromosomal fission and fusion occur such detection requires knowledge of the DNA content. The genome size and GC content were estimated in 157 taxa using flow cytometry. The exact chromosome numbers were known for 96 measured samples and were taken from the available literature for other taxa. All relationships were tested in a phylogenetic framework using the ITS tree of 105 species. The 1C genome size varied between 0.24 and 1.64 pg in Carex secalina and C. cuspidata, respectively. The genomic GC content varied from 34.8 % to 40.6 % from C. secalina to C. firma. Both genomic parameters were positively correlated. Seven polyploid and two potentially polyploid taxa were detected in the core Carex clade. A strong negative correlation between genome size and chromosome number was documented in non-polyploid taxa. Non-polyploid taxa of the core Carex clade exhibited a higher rate of genome-size evolution compared with the Vignea clade. Three dioecious taxa exhibited larger genomes, larger chromosomes, and a higher GC content than their hermaphrodite relatives. Genomes of Carex are relatively small and very GC-poor compared with other angiosperms. We conclude that the evolution of genome and karyotype in Carex is promoted by frequent chromosomal fissions/fusions, rare polyploidy and common repetitive DNA proliferation/removal.
Anotace česky
Rod Carex vykazuje karyologické zvláštnosti související s holocentrickou povahou jeho chromosomů, především široký kontinuální rozsah počtu chromozomů v rámci rodu. Vliv těchto zvláštností na evoluci genomu (velikost genomu, AT/GC složení) není znám. Zatímco u druhů s monocentrickými chromosomy se detekce polyploie opírá o aritmetický vztah mezi počty chromosomů příbuzných druhů, u druhů s holocentrickými chromosomy, kde chromozomální štěpení nebo fúze jsou časté, musí se detekce polyploidie opírat i o měření jaderného obsahu DNA. K tomuto měření a ke stanovení genomického poměru bází jsme v naší studii využili průtokovou cytometrii, kombinované s daty o počtech chromosomů. Všechny vztahy mezi sledovanými parametry byly testovány fylogeneticky. Velikost genomu 1C se pohybovala mezi 0,24 a 1,64 pg (mezi Carex secalina a C. cuspidata). Genomický GC obsah se sahal od 34,8% do 40,6% (od C. secalina po C. firma). Oba tyto genomické parametry byly pozitivně korelovány. Sedm polyploidních a dva potenciálně polyploidní taxony byly zjištěny v kladu Carex. Silná negativní korelace mezi velikostí genomu a počtem chromosomů byl detekována u nepolyploidních taxonů. Nepolyploidní taxony kladu Carex mají větší velikost genomu taxony kladu Vignea. Tři dvoudomé taxony mají výrazně větší genomy, větší chromozomy, a vyšší GC obsah než jejich příbuzné hermafroditní taxony. Genomy ostřic jsou poměrně malé a velmi GC-chudé ve srovnání s jinými krytosemennými rostlinami. Vývoj genomu a karyotypu v ostřic probíhá pod vlivem četných chromozomálních štěpení/fúzí, vzácné polyploidie a časté opakující se proliferace/úbytku repetitivní DNA.
Návaznosti
GAP506/11/0890, projekt VaVNázev: Evoluce kompozice DNA bazí u vyšších rostlin (Akronym: GCobsah)
Investor: Grantová agentura ČR, Evolution of base composition in land plants
GA206/09/1405, projekt VaVNázev: Evoluce karyotypu a velikosti genomu v čeledi Cyperaceae
Investor: Grantová agentura ČR, Evoluce karyotypu a velikosti genomu v čeledi Cyperaceae
GP206/08/P222, projekt VaVNázev: Evoluce GC obsahu a genomu trav
Investor: Grantová agentura ČR, Evoluce GC obsahu a genomu trav
LC06073, projekt VaVNázev: Centrum pro výzkum biodiverzity
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Centrum pro výzkum biodiverzity
MSM0021622416, záměrNázev: Diverzita biotických společenstev a populací: kauzální analýza variability v prostoru a čase
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Diverzita biotických společenstev: kauzální analýza variability v prostoru a čase
VytisknoutZobrazeno: 29. 7. 2024 03:17