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
ZEDEK, František (203 Česká republika, domácí), Klára PLAČKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Pavel VESELÝ (203 Česká republika, domácí), Jakub ŠMERDA (203 Česká republika, domácí), Petr ŠMARDA (203 Česká republika, domácí), Lucie HOROVÁ (203 Česká republika, domácí) a Petr BUREŠ (203 Česká republika, garant, domácí)
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
Kód RIV
RIV/00216224:14310/20:00114414
Organizační jednotka
Přírodovědecká fakulta
UT WoS
000591875200009
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
Štítky
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 14. 1. 2021 14:11, Mgr. Marie 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 |
|