Výskum tohto javu sa realizuje predovšetkým v dvoch oblastiach, ktoré rýchlo a viac-menej nezávisle budujú vlastnú informačnú základňu: (1) podrobné experimentálne a genomické štúdie (často umelo vytvorených) polyploidných modelov v laboratórnych podmienkach a (2) podrobné štúdie rozšírenia a evolúcie cytotypov v prirodzených populáciách polyploidných komplexov. „Preklenutie priepasti medzi laboratórnymi modelmi a prirodzenými systémami je kľúčom ku komplexnému poznaniu polyploidnej evolúcie. Práve na túto oblasť sa zameriava náš tím. Štúdium mikroevolučných procesov sa v posledných rokoch dostáva na kvalitatívne novú úroveň, najmä vďaka neustále sa rozširujúcej aplikácii molekulárnych metód, vrátane sekvenovania novej generácie, a tiež vďaka novým možnostiam, ktoré prináša prietoková cytometria v kombinácii s metódami multivariačnej morfometriky a s hybridizačnými pokusmi.“
132
Scientific and research goals of the team • Studies of micro-evolutionary processes, including speciation and polyploid evolution in selected groups of the Asteraceae and Brassicaceae families • Polyploidy, the whole genome duplication, is a ubiquitous phenomenon in plants. Recent genomic studies have brought evidence of ancient polyploidy throughout the angiosperms, and suggested multiple polyploidization events within several evolutionary lineages. These findings highlight polyploidy as one of the major evolutionary forces that significantly increases plant diversity. Polyploidization is a highly dynamic and still ongoing process that deserves much attention. Comprehensive knowledge on its diverse aspects is needed to better understand plant diversity and to implement efficient biodiversity conservation measures. Polyploid research has recently diverged into two principal areas, each accumulating rapidly (but rather independently) its own information background: (1) detailed genomic and other experimental studies on (sometimes artificial) polyploid models in non-natural conditions, and (2) detailed studies of the cytotype distribution
and evolution within wild polyploid complexes. “Overcoming the gap between artificial models and natural systems is crucial to understanding polyploid evolution from a complete perspective, and it is the main aim of our research activities. Study of micro-evolutionary processes recently reached a new qualitative level, especially thanks to the application of a wide spectrum of molecular methods, including next generation sequencing and also due to new possibilities that brings the combination of flow cytometry, multivariate morphometrics and hybrization experiments.” II. Výsledky výskumu ••• Taxonómia a evolúcia skupiny Alyssum montanum-A. repens • Polyploidný komplex Alyssum montanum-A. repens je skupinou blízko príbuzných taxónov (druhov a poddruhov) z čeľade Brassicaceae; centrum ich diverzity sa nachádza v európskom (Sub-) Mediteráne. Evolučné vzťahy vo vnútri tohto komplexu nie sú dosiaľ dostatočne známe, a preto jeho taxonomická klasifikácia nie je definitívne ustálená. Počas našich štúdií sme získali veľké množstvo údajov o stupňoch ploidie, ako aj morfologické a genetické dáta (AFLP, sekvencie chloroplastovej DNA). Tieto nám umožnili objasniť evolučné vzťahy a taxonómiu druhov a poddruhov komplexu Alyssum montanum-A. repens vyskytujúcich sa v strednej a juhozápadnej Európe, Taliansku a v Maroku. Publikovali sme nový taxonomický koncept skupiny, ktorý sa do veľkej miery líši od doteraz používanej klasifikácie, ako aj poznatky o pôvode viacerých polyploidov. Opísali sme niekoľko nových druhov a poddruhov a poukázali sme na potrebu rozlišovať viaceré v minulosti opísané, v súčasnosti však nerozoznávané, endemické druhy (t. j. druhy vyskytujúce sa spravidla len v malom areáli). Na druhej strane sme poukázali na skutočnosť, že viaceré endemické taxóny, ktoré sa v súčasnosti rozoznávajú, nie sú podporené genetickými a morfologickými znakmi a nemali by sa rozlišovať. Tieto výsledky umožnia lepšie nasmerovanie priorít v oblasti ochrany biodiverzity v príslušných krajinách. (Amer. J. Bot. 98: 1887 – 1904, 2011; Pl. Syst. Evol. 294: 1 – 25, 2011; Bot. J. Linn. Soc.