Cytotyp

Cytotyp – jeden z wariantów ploidalności istniejący w obrębie taksonu. Cytotypy mogą być zarówno euploidami, jak aneuploidami[1].

Poliploidalność, wynikająca ze zwielokrotnienia liczby chromosomów osobnika diploidalnego jest jednym z ważniejszych mechanizmów ewolucji i specjacji u roślin[2][3]. Zróżnicowanie cytotypów występuje także u zwierząt[4].

Szacuje się, że od 35 do 70% roślin okrytozalążkowych miało w swojej ewolucji etap zwielokrotnienia liczby chromosomów. Poliploidyzacja prowadzi do częściowej lub całkowitej izolacji postzygotycznej[3]. Jeżeli różne cytotypy występują w obrębie jednej populacji może dochodzić krzyżowania pomiędzy nimi i powstawania kolejnych wariantów ploidalności. W wyniku krzyżowania diploidów i tetraploidów powstać mogą osobniki triploidalne[5]. Znane są także przykłady, gdy w wyniku mieszania cytotypów dochodzi do integracji odmiennych wariantów ploidalności[6]. Jeżeli zmiany liczby chromosomów wiążą się ze zwiększeniem dostosowania do określonych warunków środowiska następuje geograficzne zróżnicowanie ich występowania z możliwością istnienia populacji, gdzie różne warianty występują razem[7][8]. Przynależność do jednego cytotypu nie musi oznaczać bliższego pokrewieństwa niż przynależność do różnych cytotypoów. Badania chloroplastowego DNA Plantago media wykazały, że wariant z jednakową liczbą chromosomów może powstawać wielokrotnie. Tłumaczy to zarazem zróżnicowany poziom adaptacji w obrębie jednego cytotypu[9]. Jeżeli w wyniku poliploidalności dojdzie co całkowitej izolacji rozrodczej w efekcie specjacji sympatrycznej powstają nowe gatunki[10].

Cytotypy o zwiększonej liczbie podstawowej chromosomów mają często duże znaczenie w gospodarce człowieka. Rośliny uprawne takie jak pszenica, banany, buraki cukrowe, kukurydza, żyto, jęczmień, ryż to jeden z cytotypów powstałych naturalnie lub w wyniku ingerencji człowieka[6].

Przypisy

  1. AS. Róis, G. Teixeira, TF. Sharbel, J. Fuchs i inni. Male fertility versus sterility, cytotype, and DNA quantitative variation in seed production in diploid and tetraploid sea lavenders (Limonium sp., Plumbaginaceae) reveal diversity in reproduction modes.. „Sex Plant Reprod”. 25 (4), s. 305-18, Dec 2012. DOI: 10.1007/s00497-012-0199-y. PMID: 23086613. 
  2. J. Krejcíková, R. Sudová, M. Lucanová, P. Trávnícek i inni. High ploidy diversity and distinct patterns of cytotype distribution in a widespread species of Oxalis in the Greater Cape Floristic Region.. „Ann Bot”. 111 (4), s. 641-9, Apr 2013. DOI: 10.1093/aob/mct030. PMID: 23425783. 
  3. a b BC. Husband. Constraints on polyploid evolution: a test of the minority cytotype exclusion principle.. „Proc Biol Sci”. 267 (1440), s. 217-23, Feb 2000. DOI: 10.1098/rspb.2000.0990. PMID: 10714875. 
  4. PJ. Amaral, CY. Nagamachi, RC. Noronha, MJ. Costa i inni. Proechimys (Rodentia, Echimyidae): characterization and taxonomic considerations of a form with a very low diploid number and a multiple sex chromosome system.. „BMC Genet”. 14, s. 21, 2013. DOI: 10.1186/1471-2156-14-21. PMID: 23496787. 
  5. HA. Sabara, P. Kron, BC. Husband. Cytotype coexistence leads to triploid hybrid production in a diploid-tetraploid contact zone of Chamerion angustifolium (Onagraceae).. „Am J Bot”. 100 (5), s. 962-70, May 2013. DOI: 10.3732/ajb.1200583. PMID: 23629844. 
  6. a b AC. Zeven. Polyploidy and domestication: the origin and survival of polyploids in cytotype mixtures.. „Basic Life Sci”. 13, s. 385-407, 1979. PMID: 550834. 
  7. UA. Treier, O. Broennimann, S. Normand, A. Guisan i inni. Shift in cytotype frequency and niche space in the invasive plant Centaurea maculosa.. „Ecology”. 90 (5), s. 1366-77, May 2009. PMID: 19537556. 
  8. BC. Husband, DW. Schemske. Cytotype distribution at a diploid-tetraploid contact zone in Chamerion (Epilobium) angustifolium (Onagraceae).. „Am J Bot”. 85 (12), s. 1688-94, Dec 1998. PMID: 21719413. 
  9. P. Van Dijk, T. Bakx-Schotman. Chloroplast DNA phylogeography and cytotype geography in autopolyploid Plantago media. „Molecular Ecology”. 6 (4), s. 345–352, 1997. DOI: 10.1046/j.1365-294X.1997.00199.x. ISSN 0962-1083 (ang.). 
  10. M. Ricca, FW. Beecher, SB. Boles, E. Temsch i inni. Cytotype variation and allopolyploidy in North American species of the Sphagnum subsecundum complex (Sphagnaceae).. „Am J Bot”. 95 (12), s. 1606-20, Dec 2008. DOI: 10.3732/ajb.0800148. PMID: 21628167.