Detailed Information on Publication Record
2013
Evolution of genome size in Carex (Cyperaceae) in relation to chromosome number and genomic base composition
LIPNEROVÁ, Ivana, Petr BUREŠ, Lucie HOROVÁ and Petr ŠMARDABasic information
Original name
Evolution of genome size in Carex (Cyperaceae) in relation to chromosome number and genomic base composition
Name in Czech
Evoluce velikosti genomu v rodu Carex (Cyperaceae) ve vztahu k počtu chromosomů a genomickému poměru bází
Authors
LIPNEROVÁ, Ivana (203 Czech Republic, belonging to the institution), Petr BUREŠ (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Lucie HOROVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Petr ŠMARDA (203 Czech Republic, belonging to the institution)
Edition
Annals of Botany, Oxford, Oxford University Press, 2013, 0305-7364
Other information
Language
English
Type of outcome
Článek v odborném periodiku
Field of Study
10611 Plant sciences, botany
Country of publisher
United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland
Confidentiality degree
není předmětem státního či obchodního tajemství
References:
Impact factor
Impact factor: 3.295
RIV identification code
RIV/00216224:14310/13:00065971
Organization unit
Faculty of Science
UT WoS
000312653000007
Keywords (in Czech)
Agmatoploidie; AT/GC poměr; chromosomální fúze a fragmentace; chromosomové počty; obsah DNA; průtoková cytometrie; GC obsah; karyotyp; fylogeneze; polyploidie; symploidie
Keywords in English
Agmatoploidy; AT/GC ratio; chromosomal fusion and fission; chromosome numbers; DNA content; flow cytometry; GC content; karyotype; phylogeny; polyploidy; symploidy
Tags
International impact, Reviewed
Změněno: 13/3/2018 10:35, prof. RNDr. Petr Bureš, Ph.D.
V originále
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.
In Czech
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.
Links
| GAP506/11/0890, research and development project |
| ||
| GA206/09/1405, research and development project |
| ||
| GP206/08/P222, research and development project |
| ||
| LC06073, research and development project |
| ||
| MSM0021622416, plan (intention) |
|