2020
Is the evolution of carnivory connected with genome size reduction?
VELEBA, Adam, František ZEDEK, Lucie HOROVÁ, Pavel VESELÝ, Miroslav SRBA et. al.Základní údaje
Originální název
Is the evolution of carnivory connected with genome size reduction?
Název česky
Souvisí vývoj masožravosti se zmenšením velikosti genomu?
Autoři
VELEBA, Adam (203 Česká republika, domácí), František ZEDEK (203 Česká republika, domácí), Lucie HOROVÁ (203 Česká republika, domácí), Pavel VESELÝ (203 Česká republika, domácí), Miroslav SRBA (203 Česká republika), Petr ŠMARDA (203 Česká republika, domácí) a Petr BUREŠ (203 Česká republika, garant, domácí)
Vydání
American Journal of Botany, Wiley, 2020, 0002-9122
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
10611 Plant sciences, botany
Stát vydavatele
Spojené státy
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Odkazy
Impakt faktor
Impact factor: 3.844
Kód RIV
RIV/00216224:14310/20:00114413
Organizační jednotka
Přírodovědecká fakulta
UT WoS
000565409500001
Klíčová slova česky
EVOLUCE OBSAHU GC; UTRICULARIA; CHROMOSOMOVÝ POČET; C-OXIDÁZA; VELIKOST BUNĚK; LENTIBULARIACEAE; DUSÍK; CEPHALOTACEAE; ROZMANITOST; GEOFYTY
Klíčová slova anglicky
GC CONTENT EVOLUTION; PLANT UTRICULARIA; CHROMOSOME-NUMBER; C-OXIDASE; CELL-SIZE; LENTIBULARIACEAE; NITROGEN; CEPHALOTACEAE; DIVERSITY; GEOPHYTES
Štítky
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 29. 4. 2021 12:21, Mgr. Marie Šípková, DiS.
V originále
Premise: As repeatedly shown, the remarkable variation in the genome size of angiosperms can be shaped by extrinsic selective pressures, including nutrient availability. Carnivory has evolved independently in 10 angiosperm clades, but all carnivorous plants share a common affinity to nutrient-poor habitats. As such, carnivory and genome reduction could be responses to the same environmental pressure. Indeed, the smallest genomes among flowering plants are found in the carnivorous family Lentibulariaceae, where a unique mutation in cytochrome c oxidase (COX) is suspected to promote genome miniaturization. Despite these hypotheses, a phylogenetically informed test of genome size and nutrient availability across carnivorous clades has so far been missing. Methods: Using linear mixed models, we compared genome sizes of 127 carnivorous plants from 7 diverse angiosperm clades with 1072 of their noncarnivorous relatives. We also tested whether genome size in Lentibulariaceae reflects the presence of the COX mutation. Results: The genome sizes of carnivorous plants do not differ significantly from those of their noncarnivorous relatives. Based on available data, no significant association between the COX mutation and genome miniaturization could be confirmed, not even when considering polyploidy. Conclusions: Carnivory alone does not seem to significantly affect genome size decrease. Plausibly, it might actually counterbalance the effect of nutrient limitation on genome size evolution. The role of the COX mutation in genome miniaturization needs to be evaluated by analysis of a broader data set because current knowledge of its presence across Lentibulariaceae covers less than 10% of the species diversity in this family.
Česky
Předpoklad: Jak se opakovaně ukazuje, pozoruhodnou variabilitu velikosti genomu krytosemenných rostlin lze ovlivnit vnějšími selektivními tlaky, včetně dostupnosti živin. Masožravost se vyvinula nezávisle v 10 krytosemenných řádech, ale všechny masožravé rostliny mají společnou afinitu k stanovištím chudým na živiny. Redukce genomu masožravých rostlin by jako taková by mohla být reakcí na stejný tlak prostředí. Nejmenší genomy mezi kvetoucími rostlinami se skutečně nacházejí v masožravé čeledi Lentibulariaceae, kde existuje podezření, že jedinečná mutace v cytochrom c oxidáze (COX) podporuje miniaturizaci genomu. Přes tyto hypotézy dosud chyběl fylogeneticky podložený test vztahu velikosti genomu k dostupnosti živin u masožravých linií. Metody: Pomocí lineárních smíšených modelů jsme porovnali velikosti genomu 127 masožravých rostlin ze 7 různých kladů krytosemenných rostlin s 1072 jejich nemasožravými příbuznými. Také jsme testovali, zda velikost genomu u Lentibulariaceae odráží přítomnost mutace COX. Výsledky: Velikosti genomu masožravých rostlin se významně neliší od velikostí jejich nemasožravých příbuzných. Na základě dostupných údajů nebylo možné potvrdit žádnou významnou souvislost mezi mutací COX a miniaturizací genomu, a to ani při eliminaci polyploidie. Závěr: Nezdá se, že by masožravost významně ovlivňovala zmenšení velikosti genomu. Je pravděpodobné, že by to mohlo skutečně vyvážit účinek omezení živin na vývoj velikosti genomu. Role mutace COX v miniaturizaci genomu je třeba vyhodnotit analýzou širšího souboru dat, protože současné znalosti o její přítomnosti v Lentibulariaceae pokrývají méně než 10% druhové rozmanitosti v této čeledi.
Návaznosti
| GA20-15989S, projekt VaV |
|