ZEDEK, František, Jakub ŠMERDA, Pavel VESELÝ, Lucie HOROVÁ, Jana KOCMANOVÁ and Petr BUREŠ. Elevation-dependent endopolyploid response suggests that plants with holocentric chromosomes are less stressed by UV-B. Botanical Journal of the Linnean Society. Oxford: Oxford Univ Press, 2021, vol. 195, No 1, p. 106-113. ISSN 0024-4074. Available from: https://dx.doi.org/10.1093/botlinnean/boaa054.
Other formats:   BibTeX LaTeX RIS
Basic information
Original name Elevation-dependent endopolyploid response suggests that plants with holocentric chromosomes are less stressed by UV-B
Name in Czech Endopolyploidní reakce závislá na nadmořské výšce naznačuje, že rostliny s holocentrickými chromozomy jsou méně stresovány UV-B
Authors ZEDEK, František (203 Czech Republic, belonging to the institution), Jakub ŠMERDA (203 Czech Republic, belonging to the institution), Pavel VESELÝ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Lucie HOROVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Jana KOCMANOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Petr BUREŠ (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution).
Edition Botanical Journal of the Linnean Society, Oxford, Oxford Univ Press, 2021, 0024-4074.
Other information
Original language English
Type of outcome Article in a journal
Field of Study 10611 Plant sciences, botany
Country of publisher United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland
Confidentiality degree is not subject to a state or trade secret
WWW URL
Impact factor Impact factor: 2.828
RIV identification code RIV/00216224:14310/21:00118774
Organization unit Faculty of Science
Doi http://dx.doi.org/10.1093/botlinnean/boaa054
UT WoS 000606528500006
Keywords (in Czech) endoreduplikace; průtoková cytometrie; holokinetické chromozomy; vznik suchozemských rostlin; terrestrializace
Keywords in English endoreduplication; flow cytometry; holokinetic chromosomes; land plant origin; terrestrialization
Tags rivok
Tags International impact, Reviewed
Changed by Changed by: Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722. Changed: 28/4/2022 08:53.
Abstract
Previous studies suggested that holocentric chromosomes may confer a selective advantage under high ionizing or UV-B radiation due to their tolerance of fragmentation, and that the first plant and animal colonizers of land in the Palaeozoic were or may have been holocentric. Holocentric chromosomes could have, therefore, aided terrestrialization of Earth’s biota half a billion years ago, because leaving water meant facing a sharp increase of UV-B. Because we cannot go back in time, the hypothesis needs to be tested with present-day species using an indicator of UV-B stress. We took advantage of the fact that UV-B intensity increases with elevation and tested whether holocentric plants (six species of Cyperaceae and Juncaceae) are less stressed with increasing elevation than monocentric plants (six species of Poaceae). Phylogenetically corrected regression showed that the proxy for UV-B stress (endopolyploidy index from 671 samples measured by flow cytometry) increased with elevation in holocentric and monocentric species, but the increase was more rapid in monocentric species. Although half a billion year elapsed since terrestrialization, holocentric Cyperaceae and Juncaceae still appear less stressed by UV-B than monocentric Poaceae, despite the other counter UV-B adaptations they both have evolved (graminoid morphology, silica bodies).
Abstract (in Czech)
Předchozí studie naznačovaly, že holocentrické chromozomy mohou poskytovat selektivní výhodu při vysokém ionizujícím nebo UV-B záření kvůli jejich toleranci k fragmentaci a že první rostlinní a živočišní kolonizátoři půdy v paleozoiku byli nebo mohli být holocentrickí. Holocentrické chromozomy proto mohly před půl miliardou let napomáhat terrestrializaci zemské bioty, protože opuštění vody znamenalo čelit prudkému nárůstu UV-B. Protože se nemůžeme vrátit v čase, je třeba hypotézu testovat na současných druzích pomocí indikátoru stresu UV-B. Využili jsme skutečnosti, že intenzita UV-B se zvyšuje s nadmořskou výškou a testovali jsme, zda jsou holocentrické rostliny (šest druhů Cyperaceae a Juncaceae) s rostoucí výškou méně namáhané než monocentrické rostliny (šest druhů Poaceae). Fylogeneticky korigovaná regrese ukázala, že proxy pro stres UV-B (index endopolyploidie ze 671 vzorků měřený průtokovou cytometrií) se zvyšoval se zvýšením u holocentrických a monocentrických druhů, ale nárůst byl rychlejší u monocentrických druhů. Ačkoli od terrestrializace uplynulo půl miliardy let, holocentrické Cyperaceae a Juncaceae se stále zdají méně namáhané UV-B než monocentrické Poaceae, a to i přes další protikladné úpravy UV-B, které si oba vyvinuly (graminoidní morfologie, těla oxidu křemičitého).
Links
GA17-21053S, research and development projectName: Úspěch holocentrických chromozómů: přírodní kompetiční experiment na globální evoluční škále (Acronym: Holorelevance)
Investor: Czech Science Foundation
PrintDisplayed: 24/5/2024 00:28