Sphagnum, taxonomy, morphology, ecology, water chemistry, population genetics,
Discipline
Environmental biology, ecotoxicology (Council of Complex Environmental Sciences)
40 %
Analysis, modelling and simulation of biological systems (Council of Medical and Biological Sciences)
40 %
Molecular genetics, reverse genetics and RNAi (Council of Medical and Biological Sciences)
20 %
Panel
Ecology and evolution 1
Department or equivalent
Növénytár (Hungarian Natural History Museum)
Starting date
2007-07-01
Closing date
2011-07-31
Funding (in million HUF)
9.662
FTE (full time equivalent)
1.46
state
closed project
Summary in Hungarian
A hazánkban védett tőzegmohák közül a Sphagnum recurvum fajcsoportot tervezem vizsgálni, amelynek Magyarországon három faja él (S. angustifolium, S. fallax és S. flexuosum). A kutatás fő célja, hogy a három, nehezen elkülöníthető, faj közti morfológiai, ökológiai (elsősorban vízkémiai) valamint molekuláris genetikai különbségeket kimutassam valamint, hogy a legjellemzőbb bélyegek variabilitásáról megállapítsam, hogy a hátterében genetikai különbözőség vagy fenotípusos plaszticitás áll. Morfológiai és genetikai szempontból összehasonlítom a nyugat-magyarországi és az Északi középhegységbeli populációkat, vagyis a tőzegmohákban leggazdagabb két régiót. A korábbi határozások során talált hibrid gyanús példányokról is szeretném megállapítani, hogy az eddigi ismeretek alapján kevertnek tűnő morfológiai bélyegeknek mi állhat a hátterében. 28 tőzegmohás élőhelyen összesen 250 Sphagnum mintát tervezek megvizsgálni. A moha példányok begyűjtése előtti vegetációs periódusban 2-3 alkalommal végzek vízkémiai méréseket, ezt követően a morfológiai és genetikai feldolgozás ugyanazon a példányon készül. A populációk genetikai struktúráját két eltérő felbontású módszerrel elemezném: ISSR valamint szekvencia analízissel. A tervezett kutatás fontosságát az támasztja alá, hogy a tőzegmohalápok védelméhez a leggyakoribb fajokról minél többrétű információt kell felhalmoznunk, hogy az esetleges beavatkozások minél sikeresebbek legyenek.
Summary
In this project the taxonomically complex Sphagnum recurvum group (S. angustifolium, S. fallax, S. flexuosum) is investigated by (1) comparison of their morphological characteristics, ecological demands and genetic markers; (2) exploration the genetic background of morphological characteristics; (3) comparison morphologically and genetically the north-eastern and western populations in Hungary; (4) genetic investigation of morphologically transitional specimens. 250 specimens will be analyzed from 28 locality. Before sample collection water table and chemical variables will be measured in the field. The same specimens will be used for morphological and genetic analysis, the latter is on two methods: ISSR and sequence analysis. The investigated plants are the most abundant Sphagnum species in Hungary, where this genus is protected by law. For the effective conservation management of Hungarian Sphagna the elementary ecological, morphological and genetic information of these species is necessary.
Final report
Results in Hungarian
A Sphagnum recurvum fajcsoport tagjainak elkülönítése egy régóta fennálló taxonómiai probléma. 22 országból 244 európai és 175 magyar tőzegmoha egyedet vontunk be a vizsgálatainkba, amelyeken mikroszatellita anlízist végeztünk (11 lókuszon), megmértünk 15 morfológiai bélyeget és a magyar minták esetében a pH-t, konduktivitást és vízszintet is.
Az európai mintákban 209 allélt, a csak magyar mintákban mintegy 145 allélt mutatunk ki, a 11 lókuszon. A három faj mind európai, mind hazai léptékben elkülönül a genetikai vizsgálatok alapján (PCoA, Structure elemzés, AMOVA), de a közeli rokonságukat is jelzik az eredmények (pl. az alacsonyabb PhiPT értékek). A vegyes bélyegekkel rendelkező problémás egyedek nem tekinthetők hibridnek, a legtöbb egyed közel 90%-ban az egyik csoportra jellemző genetikai mintázatot tartalmazza. A morfológiai elkülönülés nem egyértelmű. A fajok elválasztásában a szárlevél tulajdonságai a legjobban használható bélyegek.
Results in English
The Sphagnum recurvum group is one of the taxonomically most difficult group among Sphagna. 244 specimens from 22 countries and 175 specimens from Hungary were involved to project. We analysed 11 microsatellite loci and measured 15 morphological features on all samples and pH, conductivity and water table in case of Hungarian samples.
A total of 209 alleles across 11 loci occurred among European samples, and 145 among Hungarians. On the base of genetic results (PCoA, Structure analysis, AMOVA) the three investigated species are differentiate from each other, in European and Hungarian level also. The problematic specimens with mixed morphology are not hybrids, most sample contain the genetic pattern of one group in 90%. The morphological separation was ambiguous. The length and the tip width of stem leaf were the best features in the separation of three species.
Szurdoki Erzsébet, Major Ágnes és Szövényi Péter: A Sphagnum recurvum fajcsoport vizsgálata, 8. Magyar Ökológus Kongresszus, Előadások és poszterek összefoglalói, p:216, 2009
