2020
Endopolyploidy is a common response to UV-B stress in natural plant populations, but its magnitude may be affected by chromosome type.
ZEDEK, František; Klára PLAČKOVÁ; Pavel VESELÝ; Jakub ŠMERDA; Petr ŠMARDA et al.Základní údaje
Originální název
Endopolyploidy is a common response to UV-B stress in natural plant populations, but its magnitude may be affected by chromosome type.
Název česky
Endopolyploidie je běžnou reakcí na stres UV-B v přirozených populacích rostlin, ale její míra může být ovlivněna typem chromozomů.
Autoři
Vydání
Annals of Botany, Academic Press, 2020, 0305-7364
Další údaje
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
Odkazy
Impakt faktor
Impact factor: 4.357
Označené pro přenos do RIV
Ano
Kód RIV
RIV/00216224:14310/20:00114414
Organizační jednotka
Přírodovědecká fakulta
UT WoS
EID Scopus
Klíčová slova česky
Endopolyploidie; Sloučeniny absorbující UV-B; endoreduplikační index; průtoková cytometrie; holocentrické chromozomy; monocentrické chromozomy; přirozená populace; ultrafialové záření
Klíčová slova anglicky
Endopolyploidy; UV-B-absorbing compounds; endoreduplication index; flow cytometry; holocentric chromosomes; monocentric chromosomes; natural population; ultraviolet radiation
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 14. 1. 2021 14:11, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.
V originále
BACKGROUND AND AIMS: Ultraviolet-B radiation (UV-B) radiation damages the DNA, cells and photosynthetic apparatus of plants. Plants commonly prevent this damage by synthetizing UV-B-protective compounds. Recent laboratory experiments in Arabidopsis and cucumber have indicated that plants can also respond to UV-B stress with endopolyploidy. Here we test the generality of this response in natural plant populations, considering their monocentric or holocentric chromosomal structure. METHODS: We measured the endopolyploidy index (flow cytometry) and the concentration of UV-B-protective compounds in leaves of 12 herbaceous species (1007 individuals) from forest interiors and neighbouring clearings where they were exposed to increased UV-B radiation (103 forest+clearing populations). We then analysed the data using phylogenetic mixed models. KEY RESULTS: The concentration of UV-B protectives increased with UV-B doses estimated from hemispheric photographs of the sky above sample collection sites, but the increase was more rapid in species with monocentric chromosomes. Endopolyploidy index increased with UV-B doses and with concentrations of UV-B-absorbing compounds only in species with monocentric chromosomes, while holocentric species responded negligibly. CONCLUSIONS: Endopolyploidy seems to be a common response to increased UV-B in monocentric plants. Low sensitivity to UV-B in holocentric species might relate to their success in high-UV-stressed habitats and corroborates the hypothesized role of holocentric chromosomes in plant terrestrialization.
Česky
POZADÍ A CÍLE: Ultrafialové záření B (UV-B) záření poškozuje DNA, buňky a fotosyntetický aparát rostlin. Rostliny tomuto poškození běžně zabraňují syntetizováním ochranných sloučenin proti UV-B. Nedávné laboratorní experimenty s Arabidopsis a okurkou ukázaly, že rostliny mohou také reagovat na stres UV-B pomocí endopolyploidie. Zde testujeme obecnost této odezvy v přírodních populacích rostlin, s ohledem na jejich monocentrickou nebo holocentrickou chromozomální strukturu. METODY: Měřili jsme index endopolyploidie (průtoková cytometrie) a koncentraci sloučenin chránících před UV-B v listech 12 bylinných druhů (1007 jedinců) z lesních interiérů a sousedních holin, kde byli vystaveni zvýšenému UV-B záření (103 lesů + Čištění populací). Data jsme poté analyzovali pomocí fylogenetických smíšených modelů. KLÍČOVÉ VÝSLEDKY: Koncentrace ochranných látek UV-B se zvyšovala s dávkami UV-B odhadovanými z hemisférických fotografií oblohy nad místy odběru vzorků, ale nárůst byl rychlejší u druhů s monocentrickými chromozomy. Index endopolyploidie se zvyšoval s dávkami UV-B a s koncentracemi sloučenin absorbujících UV-B pouze u druhů s monocentrickými chromozomy, zatímco holocentrické druhy reagovaly zanedbatelně. ZÁVĚRY: Endopolyploidie se zdá být běžnou reakcí na zvýšené UV-B u monocentrických rostlin. Nízká citlivost na UV-B u holocentrických druhů může souviset s jejich úspěchem na stanovištích s vysokým UV zářením a potvrzuje předpokládanou roli holocentrických chromozomů v terrestrializaci rostlin.
Návaznosti
| GA17-21053S, projekt VaV |
|