Environmental pressures on stomatal size may drive plant genome size evolution: evidence from a natural experiment with Cape geophytes
| Název česky | Evoluce velikosti rostlinného genomu může být ovlivněna tlakem prostředí na velikost průduchů: důkazy z přírodního experimentu s kapskými geofyty |
|---|---|
| Autoři | |
| Rok publikování | 2020 |
| Druh | Článek v odborném periodiku |
| Časopis / Zdroj | Annals of Botany |
| Fakulta / Pracoviště MU | |
| Citace | |
| www | https://academic.oup.com/aob/article-abstract/126/2/323/5849150?redirectedFrom=fulltext |
| Doi | http://dx.doi.org/10.1093/aob/mcaa095 |
| Klíčová slova | Cape Floristic Region; carbon dioxide; flow cytometry; fossil plants; genome size evolution; geophyte; paleoclimate; South Africa; stomatal size |
| Popis | Dosavadní stav a cíle: Myšlenka, že evoluce velikosti genomu u eukaryot může být ovlivňována faktory prostředí, je stále intenzivně diskutována. U dnešních rostlin koreluje velikost genomu pozitivně s velikostí průduchů, což vede k myšlence, že podmínky umožňující existenci velkých průduchů u fosilních rostlin také podporovaly růst jejich velikosti genomu. Testujeme tento induktivní předpoklad u geofytů s přitisklými v Kapsku (Jižní Afrika), kde se ve srovnání s jejich geofytickými předky se vzpřímenými listy vyvíjejí stomata v příznivě vlhkém mikroklimatu vytvořeném pod jejich listy. Metody: Stomatální parametry (otisky kutikuly listů) a velikost genomu (průtoková cytometrie) byly měřeny u 16 blízce příbuzných párů geofytických druhů ze sedmi rostlinných čeledí. U každého páru, představujícího jiný rod, jsme porovnali druh s listy k zemi přitisklými s jeho fylogenetickým příbuzným s listy vzpřímenými, jehož průduchy jsou vystaveny okolnímu suchému podnebí. Klíčové výsledky: Až na jeden, všechny druhy s přitisklými listy měly větší průduchy a u 13 ze 16 párů měly také větší genomy než jejich příbuzní se vzpřímenými listy. Stomatální hustota a teoretická maximální vodivost byly nižší u druhů s listnatými listy s malými svěracími buňkami (<1 pL), ale nevykazovaly žádný systematický rozdíl v párech druhů s většími svěracími buňkami (> 1 pL). Obří průduchy byly pozorovány u Satyrium bicorne (89–137 µm dlouhé), a to navzdory relativně malému genomu (2C = 9 Gbp). Závěry: Naše výsledky naznačují, že klima prostřednictvím selekce velikosti stomat může být schopné ovlivňovat evoluci velikosti genomu v rostlinách. Data podporují myšlenku, že rostliny ze „skleníkových“ geologických období s velkými průduchy mohly mít obecně větší velikosti genomu ve srovnání s dnešními rostlinami, i když to nemusí být způsobeno pouze vyšším atmosférickým CO2 v těchto obdobích, ale mohlo to být také do vlhkých stanovištních podmínek převládajících na místech fosilizace. |
| Související projekty: |
|