J 2019

Genome sizes and genomic guanine+cytosine (GC) contents of the Czech vascular flora with new estimates for 1700 species

ŠMARDA, Petr, Ondřej KNÁPEK, Alexandra ŠILEROVÁ, Lucie HOROVÁ, Vít GRULICH et. al.

Základní údaje

Originální název

Genome sizes and genomic guanine+cytosine (GC) contents of the Czech vascular flora with new estimates for 1700 species

Název česky

Velikost genomu a genomický obsah guaninu a cytosinu (GC) českých cévnatých rostlin s novými měřeními pro 1700 druhů

Autoři

ŠMARDA, Petr (203 Česká republika, garant, domácí), Ondřej KNÁPEK (203 Česká republika, domácí), Alexandra ŠILEROVÁ (203 Česká republika, domácí), Lucie HOROVÁ (203 Česká republika, domácí), Vít GRULICH (203 Česká republika, domácí), Jiří DANIHELKA (203 Česká republika, domácí), Pavel VESELÝ (203 Česká republika, domácí), Jakub ŠMERDA (203 Česká republika, domácí), Olga ROTREKLOVÁ (203 Česká republika, domácí) a Petr BUREŠ (203 Česká republika, domácí)

Vydání

Preslia, Praha, Česká botanická společnost, 2019, 0032-7786

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10611 Plant sciences, botany

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 4.357

Kód RIV

RIV/00216224:14310/19:00107441

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000472149600002

Klíčová slova anglicky

chromosome number; Czech Republic; DNA base composition; DNA content; flow cytometry; GC content; genome size; life form; polyploidy; vascular plants

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 6. 1. 2024 00:27, prof. RNDr. Petr Bureš, Ph.D.

Anotace

V originále

The content of DNA in the somatic, unreplicated cell nuclei (genome size) and DNA base composition (GC content) are the basic genomic parameters that can be measured by flow cytometry. Genome size, or ploidy level, can affect many plant properties and are therefore included as important features in modern biological floras and plant trait databases. However, genomic data are still largely measured mainly for taxonomic and biosystematic purposes, and despite the popularity of flow cytometry in the Czech Republic, this information is still missing for many of the vascular plants in the Czech flora. The biological significance of the GC content is less clear compared to the genome size, which, along with the greater difficulty in measuring it, results in the absence of such information for the vastmajority of species. Here, we measure these two genomic parameters for 1908 samples of 1700 species in the Czech vascular flora. Here for the first time are reported the genome sizes of more than 1000 species and GC contents of more than 1500 species, which more than doubles the amount of information on the GC content of vascular plants. Together with the published data obtained in our laboratory using the same methods and flow cytometers, this information is now available for 1910 species that occur in the Czech Republic (~83% of this country’s permanent flora, excluding apomicts). They are summarized in a table, accompanied by information about assumed chromosome number, ploidy level and an estimate of the monoploid genome size.We further provide a descriptive analysis of this dataset, list extreme values and comment on some cytogeographically interesting findings. This dataset is the largest and most comprehensive set of genomic data covering almost the entire flora of a country. It will serve as the basis of the karyological traits section of the Czech plant trait database Pladias (www.pladias.cz) and for testing of hypotheses about the evolution and biological relevance of these genomic parameters.

Česky

Obsah DNA v somatických, nereplikovaných jádrech buněk (velikost genomu) a bázové složení DNA (GC obsah) jsou základní genomické parametry, které lze měřit pomocí průtokové cytometrie. Velikost genomu, a tedy i ploidní úroveň mohou ovlivňovat četné vlastnosti rostlin, a proto se uvádějí v moderních biologických flórách a databázích biologických vlastností druhů. Velikost genomu se dosud měří převážně pro biosystematické účely a navzdory velkému rozvoji průtokové cytometrie v České republice tato informace pro mnohé druhy české květeny chybí. Biologický význam GC obsahu je oproti významu velikosti genomu zatím méně jasný, navíc se měří obtížněji, a proto jej neznáme u velké většiny druhů. V této práci přinášíme měření obou genomických parametrů pro většinu cévnatých rostlin české květeny. Celkem jsme naměřili nově velikosti genomu a genomický GC obsah pro 1908 vzorků 1700 druhů. Velikost genomu je zde poprvé uvedena pro více než 1000 druhů a obsah GC bází poprvé pro více než 1500 druhů, což více než zdvojnásobuje množství dosud známých údajů o obsahu GC bází u cévnatých rostlin. Spolu s dříve uveřejněnými údaji získanými v naší laboratoři na stejných přístrojích a stejnou metodikou jsou tak tyto údaje dostupné pro 1910 druhů české květeny (~83 % současné flóry bez apomiktů, přechodně zavlečných a vyhynulých druhů). Tyto údaje jsou uspořádány do tabulky a doplněny údaji o počtu chromozomů, ploidní úrovni a vypočtené monoploidní velikosti genomu. V článku přinášíme popisnou analýzu tohoto datového souboru a diskutujeme o některých cytogeograficky pozoruhodných poznatcích. Tento přehled představuje největší a nejúplnější soubor genomických dat pro květenu jednoho státu. Zde prezentované výsledky tvoří základ karyologické části české databáze druhových vlastností Pladias (www.pladias.cz) a budou využity pro analýzy evoluce a biologického významu obou měřených genomických parametrů.

Návaznosti

GA14-30313S, projekt VaV
Název: Vliv prostředí na evoluci genomové architektury rostlin v lokálním a regionálním měřítku
Investor: Grantová agentura ČR, Environmental constraints on the evolution of plant genome architecture – regional and community scales perspectives
GA17-21053S, projekt VaV
Název: Úspěch holocentrických chromozómů: přírodní kompetiční experiment na globální evoluční škále (Akronym: Holorelevance)
Investor: Grantová agentura ČR, Úspěch holocentrických chromozómů: přírodní kompetiční experiment na globální evoluční škále
GA19-13231S, projekt VaV
Název: Růstové strategie trvalek: od buněk k celým rostlinám
Investor: Grantová agentura ČR, Růstové strategie trvalek: od buněk k celým rostlinám
GA19-18545S, projekt VaV
Název: Eko-geografická limitace rostlinných polyploidů: experimentální testování nových hypotéz souvisejících s velikostí buněk
Investor: Grantová agentura ČR, Eko-geografická limitace rostlinných polyploidů: experimentální testování nových hypotéz souvisejících s velikostí buněk
GB14-36079G, projekt VaV
Název: Centrum analýzy a syntézy rostlinné diverzity (PLADIAS) (Akronym: PLADIAS)
Investor: Grantová agentura ČR, Centrum analýzy a syntézy rostlinné diverzity

Přiložené soubory