J 2016

Polyploidy in a ‘living fossil’ Ginkgo biloba

ŠMARDA, Petr, Pavel VESELÝ, Jakub ŠMERDA, Petr BUREŠ, Ondřej KNÁPEK et. al.

Basic information

Original name

Polyploidy in a ‘living fossil’ Ginkgo biloba

Name in Czech

Polyploidie u živoucí fosílie Ginkgo biloba

Authors

ŠMARDA, Petr (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Pavel VESELÝ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Jakub ŠMERDA (203 Czech Republic, belonging to the institution), Petr BUREŠ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Ondřej KNÁPEK (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Magdaléna CHYTRÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution)

Edition

New Phytologist, Blackwell Science, 2016, 0028-646X

Other information

Language

English

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

10611 Plant sciences, botany

Country of publisher

United States of America

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impact factor

Impact factor: 7.330

RIV identification code

RIV/00216224:14310/16:00087972

Organization unit

Faculty of Science

UT WoS

000383291300003

Keywords (in Czech)

nahosemenné; polyploidie; průduchy

Keywords in English

gymnosperms; polyploidy; stomata

Tags

Tags

International impact, Reviewed
Změněno: 26/3/2019 16:12, Mgr. Petr Šmarda, Ph.D.

Abstract

V originále

The ‘living fossil’ Ginkgo biloba L. is the only extant representative of Ginkgophyta, which is an ancient group of gymnosperms that constituted an important component of the Earth’s forests in the Mesozoic and early to mid-Cenozoic. The Ginkgo and its sister phylogenetic relatives, the cycads (Cycadophyta), are the last major lineages of green plants in which polyploidy (whole genome duplication) remains unknown. Surprisingly, however, Ginkgo has the potential to form spontaneous polyploid offspring. We found such a vital polyploid sapling of Ginkgo during a routine screening for genome size variation in plants used for cultivation experiments. This polyploid sapling (sex yet unknown) originated from the seeds collected from three female trees grown in the Botanical Garden of the Faculty of Science, Masaryk University in Brno (Czech Republic). Its genome size (2C = 37.4 0.2 Gbp) is approximately double that of the diploid Ginkgo biloba (2C = 18.4 0.1 Gbp, mean of all three possible mother trees), indicating that it is tetraploid. Compared with its diploid parental plants and same-age siblings, the leaves of the tetraploid had finely laciniate distal margins and enlarged stomata: 60 ± 6 µm in the tetraploid sapling vs. 39 ± 5 µm in its same-age diploid siblings or 34 ± 6 µm in putatively parental trees.

In Czech

Živoucí fosílie Ginkgo biloba L. (jinan dvoulaločný) je jediným zástupcem oddělení Ginkgophyta, primitivní linie nahosemenných rostlin, které tvořily významnou složku lesních ekosystémů na Zemi od druhohor do starších a středních třetihor. Jinan a jeho fylogeneticky příbuzná linie cykasů (Cycadophyta) jedněmi ze dvou linií vyšších rostlin, u nichž polyploidie (celogenomová duplikace rozšířená u většiny linií terestrických rostlin) nebyla dosud zjištěna. Překvapivě se podařilo detekovat polyploidního jedince v potomstvu diploidních rostlin během kultivačních experimentů spojených s detekcí velikosti genomu. Tento mladý polyploidní stromek (pohlaví zatím nebylo detekováno) pochází z kolekce potomstva tří ze stromů v botanické zahradě Masarykovy univerzity v Brně. Jeho velikost genomu (2C = 37.4 0.2 Gbp) je zhruba dvakrát větší než u diploidního Ginkgo biloba (2C = 18.4 0.1 Gbp, průmě ze tří potenciálně mateřských stromů), což naznačuje, že jde o tetraploida. Ve srovnání s diploidními rodičovskými rostlinami a stejně starými mladými stromky vykazují listy tohoto polyploidního jedince dřípené okraje a zvětšené průduchy: 60 ± 6 µm vs. 39 ± 5 µm u stejně starých mladých stromů, resp. 34 ± 6 µm u potenciálně rodičovských stromů.

Links

GA14-30313S, research and development project
Name: Vliv prostředí na evoluci genomové architektury rostlin v lokálním a regionálním měřítku
Investor: Czech Science Foundation