Stabilizace a diverzifikace allopolyploidních druhů se stejnou genomickou skladbou
| Název: | Stabilizace a diverzifikace allopolyploidních druhů se stejnou genomickou skladbou |
|---|---|
| Řešitelé: |
Belyayev Alexander (člen řeš. kolektivu) Trávníček Pavel (člen řeš. kolektivu) Mahelka Václav (člen řeš. kolektivu) Mandák Bohumil (člen řeš. kolektivu) |
| Poskytovatel: | |
| Číslo: | LUAUS23118 |
| Řešeno od: | 2023 |
| Řešeno do: | 2026 |
| Cíle: | Allotetraploidní druhy ze skupiny Chenopodium album (merlíku bílého) s genomovým složením CCDD jsou vhodnou modelovou skupinou pro studium výše uvedených otázek. Tradičně je na základě morfologie v této skupině rozlišováno několik taxonů: C. betaceum Andrz (C. strictum auct. non Roth) (rozšířený v Eurasii), C. glaucophyllum Aellen (Severní Amerika), C. novopokrovskyanum (Aellen) Uotila (střední a západní Asie) a C. striatiforme J. Murr (Evropa). Zatímco otcovskou linii D u těchto allotetraploidů představuje diploidní druh, který v současnosti roste ve střední a východní Asii (C. acuminatum Willd.), rodič se subgenomem C pravděpodobně vyhynul. Tyto tetraploidní taxony jsou morfologicky dobře diferencované, což naznačuje nízkou frekvenci mezidruhové hybridizace i přes sympatrický výskyt (tj. výskyt na stejném území). V rámci skupiny C. album bylo již získáno několik celogenomových sekvencí (diploidních i polyploidních taxonů). Jedním z druhů, jehož genomická sekvence byla rekonstruována na úroveň jednotlivých chromozomů je allohexaploidní C. formosanum. Tento taxon je složen ze subgenomů BBCCDD a sdílí tudíž dvě třetiny své genomické skladby s naší cílovou skupinou CCDD tetraploidů. Sekvence C a D subgenomů C. formosanum bude využita jako reference pro resekvenování velkého počtu jedinců reprezentujících všechny allotetraploidní taxony s CCDD skladbou. Získaná data využijeme k fylogenomickým, populačně genomickým a strukturně genomickým analýzám. Konkrétně budeme zkoumat: (1) zda jsou existující taxony výsledkem několika nezávislých allopolyploidizací, nebo vznikly z jednoho allotetraploidního předka postupnou diverzifikací. Pro tyto účely vytvoříme univerzální postup (založený na několika komplementárních analýzách – fylogenomických, populačně a strukturně genomických), který rozliší tyto dva evoluční scénáře a bude využitelný i u jiných skupin organizmů. (2) Budeme zjišťovat, jestli existují genomické oblasti vyznačující se zvýšenou mírou bodových mutací (tzv. SNP – single nucleotide polymorphism), které jsou asociované s diverzifikací a stabilizací těchto tetraploidních taxonů. (3) Nakonec sestavíme de novo celogenomou sekvenci pro dva geneticky nejvíce odlišné taxony. Budeme se tak snažit identifikovat strukturální přestavby většího (zasahující velké části chromozomů formou inzercí, delecí, duplikací nebo inverzí) či menšího (inzerce/delece ovlivňující jednotlivé geny) rozsahu, jako další z mechanizmů diverzifikace a stabilizace taxonů. |