Kritické zhodnocení hybridizace mezi zástupci rodu Nymphaea pomocí cytometrických a morfometrických metod

Abstract

Přestože rod Nymphaea (leknín) zahrnuje ve střední Evropě pouze dva původní druhy (N. alba a alopolyploidní N. candida), představuje velkou výzvu moderní taxonomii a biosystematice. Určování těchto druhů je totiž vzhledem k celkové fenotypové podobnosti obtížné, navíc jsou možná hranice druhů stírány mezidruhovou hybridizací. Situaci dále komplikují nepůvodní kultivary, které zplaňují na přírodních stanovištích a interagují zde s původními druhy. Pro zmapování karyologické a fenotypové variability byla použita průtoková cytometrie a klasická i geometrická morfometrika. Sběry z přírodních lokalit odhalily přítomnost dvou skupin s odlišnými intenzitami fluorescence, odpovídajících N. alba a N. candida. Navíc byly na několika místech v jižních Čechách nalezeny rostliny s intermediární hodnotou velikosti genomu, která poukazuje na jejich hybridní původ. Morfologicky měly tyto rostliny jak znaky na pomezí morfologie původních druhů, tak vlastní trendy, mezi nimiž byl nejnápadnější abnormální vzrůst. Překvapivě bylo zjištěno, že naprostou většinu kulturních leknínů lze rozpoznat díky nízkému obsahu DNA, což ještě více potvrdilo taxonomický význam tohoto markeru. Takto cytometricky ověření jedinci byli podrobeni mnohorozměrné morfometrické analýze, která ukázala vysokou morfologickou diferenciaci především mezi...

Although the genus Nymphaea (waterlily) includes only two native species (N. alba and N. candida) in Central Europe, it poses a great challenge to taxonomy and biosystematics. The determination of both species is hampered by their phenotypic similarities, and species boundaries can be further blurred by interspecific hybridization. In addition, ornamental cultivars of different parentage often escape from cultivation and make the situation even more complex. To get insight into the caryological and phenotypic variability of czech waterlilies, the DNA flow cytometry and both distance-based and geometric morphometrics were used. Collections showed two different groups of fluorescence intensities, corresponding to N. alba and N. candida, respectively. In addition, intermediate values of nuclear DNA amount were found in some plants from South Bohemia, indicating their hybrid origin. Surprisingly, ornamental cultivars possessed the smallest genome sizes. The amount of nuclear DNA therefore seems to be a promising species-specific marker that enables not only native species but also cultivars to be distinguished. Cytometrically-proven individuals have been subjected to multivariate morphometrics, and high differenciation was discovered especially between native species. More complicated seems the distinction...