Odgovor genoma na abioticki stres : primjer serpentinofita u centralnoj Bosni

Habitati na serpentinskim substratima predstavljaju nepovoljne uvjete za razvoj biljaka. Karakteriziraju se sa malim brojem vrsta, ali prisustvom velikog broja endema. U ovoj studiji se po prvi put prezentira serija podataka o velicini genoma serpentinofita, njihovom hromosomskom broju, nivou ploidije, sklonosti ka supstratu, tipu životnog ciklusa i životne forme na krajnjem sjeverozapadnom dijelu serpentinskog podrucja Balkanskog poluostrva. Uzorak je obuhvatao 308 svojti iz 213 rodova, sa novim vrijednostima za 28 rodova i 99 vrsta. Prema Leitch-evim kriterijima, vise od polovine analiziranih svojti (55.63%) pripadale su grupi vrlo malih genoma, 22.19% malim, 18.75% srednjim, 3.13% velikim i samo 0.31% vrlo velikim genomima. U odnosu na sklonost ka supstratu, glavnina vrsta (171) su bile indiferentne ili fakultativne serpentinofite (103). U zavisnosti od životnog ciklusa, ~ 4% vrsta su bile jednogodisnje, a 88.31% visegodisnje, od kojih je 57% imalo vrlo male genome. Hemikriptofite su predstavljale dominantnu životnu formu (48.38%), koju slijede fanerofite (17%), hamefite (15%), terofite (9%) i geofite (9%). Iz dobivenih rezultata proizilazi da vodni stres, visoke temperature i prisustvo teskih metala u serpentinskim habitatima imaju visok selektivni pritisak i favoriziraju visegodisnje vrste sa vrlo malim genomom.Narcissus poeticus (Amaryllidaceae), fakultativna serpentinofita, je predak kultiviranih narcisa. Ovo je prva studija o N. poeticus i njegovoj rizosferi u prirodnim populacijama. Ova vrsta pokazuje toleranciju na promjene pH vrijednosti u dijapazonu od 4.64 do 7.85. Totalne koncentracije nikla, kobalta i magnezija u serpenitnskim tlima su bile vece nego u krecnjackim. Narcissus poeticus se karakterizirao vecom akumulacijom mangana, nikla i magnezija u nadzemnim dijelovima biljke. Suprotno, kobalt je imao skoro istu totalnu koncentraciju u svim dijelovima biljke. Druga neuobicajena karakteristika N. poeticus je najveci iskazani molarni odnos Ca/Mg u podzemnim dijelovima, vjerovatno zbog njegove životne forme (geofita) i ljetne dormancije. Ocito je da iako N. poeticus akumulira određene kolicine istraživanih teskih metala (Mn, Ni, Co, Fe) on se ne moze smatrati nije njihovim hiperakumulatorom.Važan dio ove studije se odnosi na varijabilnost hromosomske strukture, velicine genoma, nivoa ploidije i prisustva B-hromosoma u 13 prirodnih populacija N. poeticus koje rastu na razlicitim geoloskim supstratima i pod razlicitim okolisnim uslovima. Koristena je tehnika protocne citometrije za određivanje velicine genoma, fluorescentna in situ hibridizacija (FISH) za fizicko mapiranje rDNK, fluorohrom banding za organizaciju heterohromatina i bojenje srebrenim nitratom za utvrđivanje aktivnosti ribozomalnih gena. Organizacija ribosomalnih gena i prisustvo prirodnih triploida su u ovoj studiji saopceni po prvi put. Uoceno je prisustvo individua koje nose B-hromosome (u 9 od 13 populacija) i hromosomske translokacije. Poseban sistem B-hromosoma je predstavljen sa tri razlicita morfotipa. Najcesci submetacentricni tip pokazuje cetiri razlicita obrasca u organizaciji heterohromatina i rDNK. Bojenje s AgNO3 je pokazalo da se formirani broj nukleolusa povecava u prisustvu B-hromosoma koji nose ribosomalne gene, sto potvrđuje njihovu aktivnost. Dobiveni rezultati pokazuju da N. poeticus ima dinamican genom sa razlicitom kolicinom DNK usljed prisustva poliploidije, B-hromosoma i hromosomskih rearanžmana. Uocene promjene najvjerovatnije odražavaju odgovor genoma na razlicite okolisne uslove u kojima individue koje posjeduju B-hromosome imaju izvjesnu selektivnu prednost.