Приказ основних података о дисертацији

Morpho-anatomical and karyological variability of the populations within B7 cytotype of Prospero autumnale (L.) Speta complex (Hyacinthaceae) from the Pannonian Basin and Balkan Peninsula

dc.contributor.advisorAnačkov, Goran
dc.contributor.otherLuković, Jadranka
dc.contributor.otherAnačkov, Goran
dc.contributor.otherZlatković, Bojan
dc.contributor.otherŠinžar-Sekulić, Jasmina
dc.contributor.otherLazarević, Maja
dc.creatorVestek, Ana
dc.date.accessioned2019-10-31T08:36:52Z
dc.date.available2019-10-31T08:36:52Z
dc.date.available2020-07-03T13:41:10Z
dc.date.issued2019-10-18
dc.identifier.urihttps://nardus.mpn.gov.rs/handle/123456789/11456
dc.identifier.urihttps://www.cris.uns.ac.rs/DownloadFileServlet/Disertacija156404668556689.pdf?controlNumber=(BISIS)110998&fileName=156404668556689.pdf&id=13254&source=NaRDuS&language=srsr
dc.identifier.urihttps://www.cris.uns.ac.rs/record.jsf?recordId=110998&source=NaRDuS&language=srsr
dc.identifier.urihttps://www.cris.uns.ac.rs/DownloadFileServlet/IzvestajKomisije156404669643635.pdf?controlNumber=(BISIS)110998&fileName=156404669643635.pdf&id=13255&source=NaRDuS&language=srsr
dc.description.abstractProspero  autumnale  kompleks  je  taksonomski  najintrigantniji  član  roda  Prospero,  sa  centrom rasprostranjenja u Mediteranu. Kompleks se rasprostire i na obalama Atlantskog okeana u Francuskoj, sve do južnih  delova Velike  Britanije, zatim  na Balkanskom poluostrvu, u Panonskoj  niziji, sve  do Krima, Kavkaza  i  delova  Irana  na  istoku.  Areal  kompleksa  se  preklapa  sa  arealima  ostale  dve  vrste  roda  –  u zapadnom Mediteranu sa P. obtusifolium, a u istočnim delovima Mediterana sa  P. hanburyi. Za razliku od P. obtusifolium  i  P. hanburyi,  P. autumnale  kompleks se odlikuje visokom kariološkom varijabilnošću.Razlikuju se četiri osnovna broja hromozoma  x  = 5, 6, 7 i četiri različita tipa genoma (A, B 5 , B 6 i B 7 )  i diploidna  citotipa  (AA,  B 5 B 5 ,  B 6 B 6 i  B 7 B 7 )  koja  se  razlikuju  u  odnosu  na  osnovni  broj  hromozoma, veličinu  i  morfologiju  hromozoma.  Genom  B 5 ima  x  =  5,  B 6 x  =  6,  a  genomi  A  i  B 7 x  =  7. Najrasprostranjeniji  genom  je  B 7 ,  koji  je  zabeležen  u  celom  arealu  kompleksa,  dok  je  A  zastupljen  u zapadnom Mediteranu, B 5 u Libiji, a B 6 je endemičan za Krit. U okviru B 7 genoma se, dalje, razlikuju dve linije nastale kao posledica duplikacija 5S rDNK lokusa, pri čemu linija I ima jedan lokus, a kod linije II taj  lokus  je  duplikovan.  Osim  diploidnih  citotipova,  poznato  je  i  nekoliko  ploidnih  nivoa,  od  kojih  su najučestaliji  tetraploidi  (2n=4x=28)  i  heksaploidi  (2n=6x=42).  Za  P.  autumnale  kompleks  je karakteristična varijabilnost u veličini genoma između različitih citotipova i unutar pojedinih citotipova. Genomsko restrukturiranje, koje je imalo najveću ulogu u evoluciji i diverzifikaciji kompleksa, nije imalo velikog uticaja na  morfološku varijabilnost, te je  iz tog razloga kompleks  morfološki skoro uniforman. Ipak karakteri kao što su: boja tunike lukovice, visina biljke, oblik i dimenzije lista, broj cvetova u cvasti i boja cvetova pokazuju izvesnu varijabilnost. Taksonomske nejasnoće nastaju zbog opisanih desetak vrsta između kojih ne postoje jasne morfološke razlike i kod kojih je prisutno preklapanje vrednosti karaktera.Kako  je  do  sada  kompleks  najviše  bio  predmet  karioloških  istraživanja,  pri  čemu  su  izostale  detaljne analize morfološke i/ili anatomske varijabilnosti, uzorkovan je biljni materijal sa 37 lokaliteta na području Panonske nizije i Balkanskog poluostrva sa ciljem utvrđivanja morfološke, anatomske, kao i kariološke varijabilnosti. Određivan  je broj hromozoma, nivoi ploidije  i veličina genoma. Primenom univarijantne statističke  metode,  ispitana  je  varijabilnost  morfoloških  i  anatomskih  karaktera,  a  upotrebom multivarijantne  statističke  metode  su  testirane  razlike  između  unapred  definisanih  grupa,  koje  su  se odnosile na populacije i ploidne nivoe. Korespodentnom analizom su analizirani kvalitativni morfološki i anatomski  karakteri.  Ukupno  je  analizirano  65  karaktera  (33  morfološka  i  32  ana tomska).  Rezultati kariološke  analize  se  potvrdili  varijabilnost  kompleksa  na  istraživanom  području.  Detektovana  su  tri ploidna  nivoa  (diploidi,  tetraploidi  i  heksaploidi),  a  potvrđena  je  i  varijabilnost  u  veličini  genoma. Poređenjem monoploidne veličine genoma između tri ploidna nivoa je detektovano smanjivanje veličine genoma  sa  povećanjem  nivoa  ploidije.  U  odnosu  na  koeficijent  varijabilnosti,  konstatovano  je  da  se većina  morfoloških  karaktera  nalazi  u  zoni  umerene  varijabilnosti  (22),  a  samo  pet  karaktera  je visokovarijabilno.  Anatomski  karakteri  su  raspoređeni  u  četiri  kategorije  (niskovarijabilni, umerenovarijabilni, visokovarijabilni i veoma visokovarijabilni), pri čemu većina karaktera (20) pripada umerenovarijabilnoj  kategoriji. Četiri  kvalitativna  morfološka (oblik lukovice, boja tunike, boja cveta i oblik  plodnika)  i  sedam  kvalitativnih  anatomskih  karaktera  (oblik  poprečnog  preseka  lista,  oblik  ćelija epidermisa na licu i  naličju,  oblik ćelija palisadnog tkiva na licu  i  naličju, prisustvo papila  i  kristala u ćelijama  parenhima)  su  pokazala  varijabilnost.  U  korespodentnoj  analizi,  zasnovanoj  na  kvalitativnim morfološkim  karakterima,  izdvojile  su  se  tri  grupe.  Za  prvu  grupu  su  bili  zajedničke  širokojajaste  i uzanojajaste  lukovice  sa  ružičastom  tunikom,  jedinkama  u  drugoj  grupi  su  bili  svojstveni  jajasti  i uzanojajasti plodnici i lukovice sa braon tunikom, dok su za treću grupu bili karakteristični širokojajasti plodnici, loptaste i pljosnate lukovice. U odnosu na kvalitativne anatomske karaktere najviš e se izdvojila jedna  grupa  za  koju  su  bile  karakteristične  gusto  raspoređene  papile  i  prisustvo  četvorougaonih  i okruglastih epidermalnih ćelija na abaksijalnoj strani lista. Rezultati multivarijantnih analiza, zasnovanih na  populacijama  kao  unapred  definisanim  grupama  i  kvantitivnim  karakterima,  ukazali  su  na  složenu varijabilnost  uzorka  i  izostanak  jasne  separacije  grupa.  Naznake  razdvajanja  grupa  su  bile  uočljive  u analizi  morfo-anatomske  matrice.  Izdvojili  su  se  sledeći  karakteri:  visina  stabla,  dužina  cvasti,  broj cvetova,  površina  poprečnog  preseka  lista,  ukupna  površina  palisadnog  tkiva  i  ukupna  površina sunđerastog tkiva. Najjasnija razdvajanja su uočena u analizama gde su ploidni nivoi predstavljali  a priori definisane  grupe,  naročito  u  kombinaciji  morfoloških  i  anatomskih  karaktera.  Karakteri  sa diskriminacionim  potencijalom  između  jedinki  koje  pripadaju  različitim  ploidnim  nivoima  jesu:  broj cvetova,  širina  listića  perigona  unutrašnjeg  kruga  i  filamenta  spoljašnjeg  kruga,  površina  poprečnog preseka  lista,  ukupna  površina  palisadnog  tkiva,  površina  ćelija  palisadnog  tkiva,  visina  i  širina  ćelija palisadnog tkiva i udeo epidermisa. Od sva tri ploidna nivoa, najviše izdvojene su bile diploidne jedinke, koje  se  od  tetraploida  i  heksaploida  mogu  razlikovati  na  osnovu:  dužina  filamenata  spoljašnjeg  i unutrašnjeg  kruga  cveta,  površine  ćelija  palisadnog  tkiva,  visine  i  širine  ćelija  palisadnog  tkiva,  kao  i ukupne  površine  palisadnog  tkiva.  Tetraploidi  i  heksaplodi  se  najviše  međusobno  razlikuju  na  osnovu karaktera u regionu cveta: prečnik otvorenog perigona, dužine listića perigona spoljašnjeg kruga cveta i širine filamenta spoljašnjeg  kruga cveta.  Uočene razlike  između tri analizirana ploidna  nivoa (diploidi, tetraploidi  i  heksaploidi),  u  taksonomskom  smislu  se  mogu  tumačiti  pre  kao  jedna  od  infraspecijskih kategorija, a ne kao kategorija koja bi odgovarala vrsti.sr
dc.description.abstractProspero autumnale  complex is the most taxonomically intricate member of the genus  Prospero  with the centre of distribution on the Mediterranean Basin, westwards to  the Atlantic coast in France as far north  as  Great  Britain,  northwards  to  the  Pannonian  Basin  and  Crimea,  and  eastwards  to  Iran.  The distribution area of the complex overlaps with distribution areas of the other two species of the genus Prospero-P.  obtusifolium  is  present  in  the  western  parts  of  the  Mediterranean,  while  P.  hanburyi  is distributed in the eastern Mediterranean. Unlike  P. obtusifolium and P. hanburyi, P. autumnale complexis characterized by extraordinary karyological  cariation. It encompasses   four distinct genomes (A, B  5 , B 6 , B 7 ) and four distinct diploid cytotypes (AA, B 5 B 5 , B 6 B 6 , B 7 B 7 ), each with a unique combination of basic chromosome  number (x  = 5, 6, 7).  An additional difference is related to  chromosome  size and morphology. The B 5 genome  has  x  = 5, B 6 x  = 6, and A and B 7x  = 7 basic chromosome numbers. The B 7 genome  is  present  in  the  whole  distribution  area  of  P.  autumnale  complex,  while  genome  A  is distributed in the western Mediterranean, B 5 is restricted to Libya, and B 6 is endemic to  Crete. Within diploids and tetraploids  of  B 7 genome, two  lineages  occur as a consequence  of  duplication  of the 5S rDNA locus. Type I (lineage) has a single locus, while in type II (lineage) 5S rDNA locus is duplicated. Besides diploid cytotypes, the polyploids cytotypes are also known. The most common polyploids are tetra- (2n=4x=28) and hexaploids (2n=6x=42). Variability in the genome size within, as well as between cytotypes, is also characterized for the complex. Genomic restructuring, which played the b iggest role in evolution  and  diversification  of  the  P.  autumnale  complex,  did  not  have  a  major  impact  on morphological  variability.  Only  slight  variation  has  been  detected  in  plant,  tepal  and  filament  size, flower  and  seed  color,  shape  and  size  of  leaves  a nd  color  of  bulbs.  Taxonomic  ambiguities  are additionally  caused  by  description  of  the  new  ten  species  of  the  complex.   morphological  differences between those species are unclear, with overlapping values of the most morphological traits. Until now, P. autumnale  complex was mostly karyologicaly investigated, without detail analyses of morphological and/or   anatomical  variability.  The  aim  of  the  present  study  was  to  investigate  karyological, morphological and anatomical variability on individuals collected on 37 localities across the Pannonian Basin and  Balkan Peninsula. Basic chromosome  number, ploidy  levels, as well as  genome size  were determined. The variability of morphological and anatomical characters was examined using univariate statistical  methods.  Differences  between  predefined  groups  (populations  and  ploidy   levels)  were investigated  using  multivariate  statistics  with  the  attempts  to  identify  morphological  and  anatomical characters  with  discriminatory  potential.  For  analysing  qualitative  morphological  and  anatomical characters, correspondence analysis was conducted. In total 65 traits were analyzed (33  morphological and  32  anatomical).  The  results  of  karyological  analysis  confirmed  the  high  variation  of  the  P. autumnale  complex  in the study area. Three  ploidy  levels (diploids, tetraploids and  hexaploids)  were detected,  and  the  genome  size  variation  was  confirmed.  Genome  downsizing  was  observed  by comparing  monoploid  genome  sizes  between  three  ploidy  levels.  According  to  the  oefficient  ofc variation,  most  morphological characters show  moderate  variation (22). Only  five traits showed  high variation.  Anatomical  characters  were  classified  into  four  categories  according  to  the  coefficient  of variation (with low, moderate, high and very high variation), but the  most traits (20) showed moderate variation. Variation in qualitative morphological (bulb shape and color, flower color and ovary shape) and seven  qualitative anatomical characters (leaf cross-sectional area shape, shape  of the adaxial and abaxial  epidermal  cells,  shape  of  the  adaxial  and  abaxial  palisade  cells,  presence  of  the  papillae  and crystals  in  the  parenchyma  cells)  were  recorded.  Three  groups  of  populations,  as  a  result  of  the correspondence  analysis,  based  on  qualitative  morphological  characters,  were  formed.  Populations  of the first group showed common characteristics such as broadly and narrowly ovate shaped bulbs with pink  outer  tunic.  The  second  group  was  characterized  by  bulbs  with  brown  outer  tunic,  ovate  and narrowly ovate ovary, while the third group had broadly ovate ovaries, globose and flattened bulbs. In relation  to  qualitative  anatomical  characters,  only  one  group  was  the  most  distinguished  and  was characterized by densely distributed papillae, squared and rounded shape of abaxial epidermal cells. The results  of  multivariate  analyses  of  quantitative  traits,  based  on  populations  as  presumptive  groups, revealed  similar  patterns  without  structuring  and  with  no  specific  groupings.  The  tendency  toward  a separation  of  the  populations  was  noticeable  in  the  analysis  based  on  combined  morpho-anatomical characters. The highest correlation with the canonical axes showed: stem height, inflorescence length,number of flowers, leaf cross-sectional area, palisade and spongy tissue area. The clearest separationsbetween groups were observed with ploidy levels as presumptive groups. Morpho-anatomical traits with discriminatory potential among ploidy levels were: number of flowers, inner tepal width, outer filament width, leaf cross-sectional area, palisade tissue area, the cross-sectional area of palisade cells, height and width  of palisade cells and  epidermis percentage. The  most  distinct  group among three ploidy  levels were diploids and could be distinguished from tetra-  and hexaploids by outer and inner  filament width, the  cross-sectional area  of palisade cells, the  width of palisade cells, the  height  of palisade cells and palisade tissue area. Tetra-  and  hexaploids  differed  mostly  in floral characters: open flower diameter, outer tepal length and outer filament width. For taxonomic purposes, the level of overlap indicates that the ploidy levels could be regarded as showing intraspecific variation.en
dc.languagesr (latin script)
dc.publisherУниверзитет у Новом Саду, Природно-математички факултетsr
dc.relationinfo:eu-repo/grantAgreement/MESTD/Basic Research (BR or ON)/173030/RS//
dc.rightsopenAccessen
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.sourceУниверзитет у Новом Садуsr
dc.subjectAnatomska varijabilnostsr
dc.subjectAnatomical variabilityen
dc.subjectmorfološka varijabilnostsr
dc.subjectmultivarijantna statistička metodasr
dc.subjectploidni nivoisr
dc.subjectProspero autumnalesr
dc.subjectveličina genomasr
dc.subjectGenome sizeen
dc.subjectMorphological variabilityen
dc.subjectMultivariate morphometricsen
dc.subjectPloidy levelen
dc.subjectProspero autumnaleen
dc.titleMorfo-anatomska i kariološka varijabilnost populacija B7 citotipa Prospero autumnale (L.) Speta kompleksa (Hyacinthaceae) u Panonskoj niziji i na Balkanskom poluostrvusr
dc.title.alternativeMorpho-anatomical and karyological variability of the populations within B7 cytotype of Prospero autumnale (L.) Speta complex (Hyacinthaceae) from the Pannonian Basin and Balkan Peninsulaen
dc.typedoctoralThesisen
dc.rights.licenseBY-NC-ND
dc.identifier.fulltexthttp://nardus.mpn.gov.rs/bitstream/id/37598/IzvestajKomisije.pdf
dc.identifier.fulltexthttp://nardus.mpn.gov.rs/bitstream/id/37597/Disertacija.pdf
dc.identifier.fulltexthttps://nardus.mpn.gov.rs/bitstream/id/37598/IzvestajKomisije.pdf
dc.identifier.fulltexthttps://nardus.mpn.gov.rs/bitstream/id/37597/Disertacija.pdf
dc.identifier.rcubhttps://hdl.handle.net/21.15107/rcub_nardus_11456


Документи за докторску дисертацију

Thumbnail
Thumbnail

Ова дисертација се појављује у следећим колекцијама

Приказ основних података о дисертацији