Prostředí rodičovských rostlin, fenotypická variabilita a produktivita u huseníčku

V posledních letech se intenzivně studuje vztah mezi biodiverzitou a fungováním ekosystémů. Z výsledků tohoto výzkumu vyplývá, že vyšší diverzita je obecně spojená s vyšší produktivitou ekosystému, jeho stabilitou a odolností vůči disturbancím i stresu. Většina studií se ale soustředí na biodiverzitu zjišťovanou na úrovni společenstva, v podobě mezidruhové diverzity. Naproti tomu vliv vnitrodruhové diverzity na úrovni populací bývá v tomto směru přehlížen.

Javier Puy z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity a Botanického ústavu AV ČR a jeho spolupracovníci prozkoumali roli vnitrodruhové genetické diverzity a diverzity prostředí, z nějž pocházejí rodičovské rostliny, na produktivitu populací, na jejich odolnost vůči změnám v prostředí a na vnitrodruhovou proměnlivost fenotypu. Badatelé za tím účelem uspořádali skleníkový experiment s oblíbenou modelovou rostlinou huseníčkem Arabidopsis thalliana. Použili populace huseníčků s rozdílnou genetickou diverzitou, společně s geneticky stejnými populacemi, které se lišily diverzitou prostředí rodičovských rostlin. Zároveň také experimentálně snižovali epigenetickou variabilitu rostlin pomocí demetylace jejich genomu. Tyto rostliny pěstovali v různých podmínkách a kombinacích a zjišťovali jejich mortalitu, produktivitu a proměnlivost jejich znaků.

Výsledky experimentů ukázaly, že ani vyšší genetická diverzita populací, ani diverzita prostředí rodičovských rostlin neměly zásadní vliv na produktivitu a na odolnost vůči změnám v prostředí. V případě rostlin se sníženou epigenetickou variabilitou demetylací došlo k tomu, že směsi populací byly méně produktivní než monokultury. Autoři studie jsou přesvědčeni, že diverzita prostředí rodičovských rostlin může mít na sledované charakteristiky srovnatelný vliv jako genetická diverzita. Proto je podle nich pro pochopení vlivu vnitrodruhové variability na fungování ekosystémů důležité oddělovat vliv genetické diverzity a diverzity prostředí rodičovských rostlin.

 

Puy, J., Carmona, C. P., Dvořáková, H., Latzel, V., de Bello, F. 2021. Diversity of parental environments increases phenotypic variation in Arabidopsis populations more than genetic diversity but similarly affects productivity. Annals of Botany 127:425–436.

Kontakt: Javier Puy (puy.javi at gmail.com)

 


O přírodovědě.cz

Centrum pro přírodovědné vzdělávání jsme založili primárně pro propagaci a podporu studia učitelství v deficitních aprobacích na PřF JU, pro podporu dalšího vzdělávání učitelů, pro spolupráci se SŠ a také mimoškolními vzdělávacími institucemi a jako popularizačně-edukační portál.