Fiziološki i molekularno-genetički pokazatelji međuvrsne hibridizacije u okviru roda Centaurium Hill (Gentianaceae)

Abstract

Vrste roda Centaurium Hill često hibridizuju u prirodi. Brojni primeri ukazuju na značaj poliploidizacije i hibridizacije tokom specijacije u okviru ovog roda. Ukrštanjem Centaurium erythraea Rafn × C. littorale (Turner) Gilmour u uslovima in vitro, dobijeno je alotetraploidno potomstvo, što ide u prilog hipotezi postojanja nedovoljno efikasnih prereproduktivnih barijera, koje bi sprečavale hibridizaciju. Primenjene metode za detekciju hibridnih jedinki u uslovima in vitro su uspešno iskorišćene i u slučaju prirodnih populacija poreklom sa Subotičko-horgoške peščare. Novi takson, nazvan Centaurium pannonicum, je heksaploid nastao iz ukrštanja C. erythraea × C. littorale ssp. compressum (Hayne) Kischner, nakon fertilizacije, tj. spajanja diploidnog i tetraploidnog jedra. De novo razvijeni EST-SSR markeri ukazuju da C. pannonicum konvergira vrsti C. erythraea, dok je prema fitohemijskim markerima hibridni takson sličniji C. littorale ssp. compressum. Razvijeni setovi EST-SSR i fitohemijskih markera, su transferabilni i na druge vrste roda Centaurium, i mogu značajno doprineti daljim istraživanjima međuvrsne hibridizacije. C. pannonicum stabilno održava svoju heksaploidnu genetičku konstitutciju u prirodnim populacijama, umnogome zahvaljujući samooplodnji i/ili drugim vidovima ukrštanja u srodstvu.

Species of genus Centaurium Hill readily hybridize in natural habitats. Plenty of evidence reveal the importance of polyploidization and hybridization as evolutionary mechanisms responsible for speciation within this genus. Allotetraploids obtained from Centaurium erythraea Rafn × C. littorale (Turner) Gilmour cross under in vitro conditions supported hypothesis that pre-reproductive barriers existing in these species are poorly efficient in preventing hybridization. Implemented methodology for the detection of hybrid individuals were successfully applied in natural populations from Subotica-Horgoš sands. New taxon, named Centaurium pannonicum, is a hexaploid hybrid arisen from C. erythraea x C. littorale ssp. compressum (Hayne) Kischner cross, after fertilization, i.e. joining of diploid and tetraploid nuclei. De novo developed EST-SSR markers suggested that hybrid taxon converges to C. erythraea. As revealed by the selected set of phytochemical markers, C. pannonicum was more similar to C. littorale ssp. compressum. Developed sets of EST-SSR and phytochemical markers are transferable to other Centaurium species and could facilitate further investigation of interspecific hybridization within the genus. C. pannonicum maintains its hexaploidy in natural populations by self-fertilization and/or other forms of positive assortative crossing.