Genetická štruktúra a diverzita hybridných rojov borovice lesnej a borovice horskej - kosodreviny na severnom Slovensku

Authors: Miroslav Klobučník 1,2    Martin Galgóci 1,3    Andrej Kormuťák 1   
1 Centrum biológie rastlín a biodiverzity SAV, Ústav genetiky a biotechnológií rastlín, Akademická 2, 950 07 Nitra, Slovenská republika    2 Univerzita Komenského v Bratislave, Prírodovedecká fakulta, Ilkovičova 6, 842 15 Bratislava 4, Slovenská republika    3 Univerzita Konštantína Filozofa v Nitre, Fakulta prírodných vied, A. Hlinku 1, 949 74 Nitra, Slovenská republika   
Year: 2019
Section: Cellular metabolism, physiology, molecular biology and genetics
Abstract No.: 1813
ISBN: 978-80-972360-4-5

Spontánna hybridizácia druhov Pinus sylvestris L. a Pinus mugo Turra s. s. reprezentuje najstarší zaznamenaný prípad medzidruhovej hybridizácie v rode Pinus na území Európy [1]. Napriek tomu ide o aktuálnu problematiku, nakoľko hybridizačný proces ako taký má ďalekosiahly význam, a to z hľadiska biológie, ekológie a populačnej genetiky. Evolučný potenciál, ako aj ekologická plasticita hybridných rojov borovíc, sa vysvetľuje výrazným rozšírením ich vnútro-populačnej genotypovej variability v dôsledku introgresie [2]. Z uvedených dôvodov sa všeobecne uznané hybridné zóny zmienených taxónov na severnom Slovensku považujú za unikátnu príležitosť na štúdium mikroevolučných procesov „in situ“. V snahe o populačno-genetickú charakterizáciu týchto vzácnych stenoendemických populácií sa v súčasnosti najčastejšie využívajú reštrikčné profily cpDNA ako druhovo-špecifické markery. Absencia druhovo špecifického markera mtDNA však znemožnuje identifikáciu materského jedinca v simultánnej analýze cpDNA a mtDNA, čo je nevyhnutné pre jednoznačnú charakterizáciu hybridných rojov a potvrdenie ich hybridnej povahy [3]. Cieľom predloženej práce je za využitia pomerne novej metódy DNA fingerprintingu, iPBS (inter-Primer Binding Site) [4], pokúsiť sa o substitúciu vyššie zmienenej simultánnej analýzy (v súčasnosti nepoužiteľnej) pri určovaní genetickej štruktúry a diverzity hybridných rojov na severe Slovenska, konkrétne na lokalite Habovka, Tisovnica, Suchá Hora a Obšívanka. Ako kontrolu sme zvolili viac-menej izolované populácie čistých druhov P. sylvestris P. mugo. Polymorfizmus detekujeme na základe DNA izolovanej z ihlíc [5] a následnej iPBS amplifikácii pomocou jedného primera v PCR reakcii. Naamplifikované fragmenty reprezentujúce inter-PBS sekvencie jadrového genómu, t. j. úseky DNA medzi doménami PBS dvoch kópií retrotranspozónu, sú separované elektroforeticky. V práci bola potvrdená zvýšená miera vnútropopulačnej genetickej variability pri hybridných jedincoch v porovnaní s jedincami pochádzajúcimi z kontrolných populácií P. sylvestrisP. mugo.

Štúdia bola uskutočnená za podpory grantu VEGA 2/0063/17, 2017-2019.
[1] Brügger C. G. Jahresbericht Naturwissentschaftlicher Gesellschaft Graubündens. 1886, 29:49–178.
[2] Rieseberg L. H. American Journal of Botany. 1995, 82:944-953.
[3] Kormuťák A. a kol. Dreviny vo verejnej zeleni: zborník z konferencie s medzinárodnou účasťou. 2013, 130-134.
[4] Kalendar R. et al. Theoretical and Applied Genetics. 2010, 121:1419–1430.
[5] Murray M. G., Thompson W. F. Nuncleic Acids Research. 1980, 8:4321-4325.