Genome size and Carnivory in Plants.

Masožravé rostliny fascinovaly vědce od doby, kdy byla u nich masožravost rozpoznána. Nejprve především morfologie, anatomie a fyziologie jejich pastí, v posledních desetiletích jsou však terčem intenzivního výzkumu i jejich genomy. Ačkoli se masožravé rostliny vyvinuly nezávisle v různých kládech krytosemenných rostlin, je evoluce masožravosti obecně podmíněná především nedostatkem živin za současného dostatku vody a světla. Několik nezávislých kládů tak sdílí obecně definované podmínky, které mohou ovlivňovat i vlastnosti jejich genomů, což z masožravých rostlin dělá zajímavou skupinu pro různé srovnávací analýzy. V čeledi Lentibulariaceae (Lamiales) byly nalezeny nejmenší genomy mezi krytosemennými rostlinami. Detailní analýza velikosti genomu v této čeledi ukázala, že k extrémní miniaturizaci genomů dochází pouze v některých fylogenetických kládech, ačkoli všechny druhy této čeledi mají genomy menší než blízce příbuzné nemasožravé rostliny (článek I). Obsah GC bází v genomech těchto rostlin je navíc neobvykle variabilní (článek I). Druhově nejbohatší masožravý klád se nachází v řádu Caryophyllales a genomicky nejzajímavější je zde čeleď Droseraceae, u jejíchž zástupců byla zjištěna přítomnost holokinetických chromozomů. Zatímco velikost genomů masožravých rostlin v této skupině se nelišila od jejich nemasožravých příbuzných, ukázalo se, že nezanedbatelná variabilita obsahu GC bází v genomu souvisí s vnějšími podmínkami, neboť druhy přímo vystavené klimatickým extrémům (sucho, mráz) měly významně vyšší obsah GC bází, což pravděpodobně zvyšuje stabilitu DNA v těchto potenciálně klastogenních podmínkách (článek II). Za jeden z možných důsledků chromozomálního holokinetismu je považována negativní korelace mezi počtem chromosomů a velikostí genomu napříč liniemi s touto chromosomální strukturou, což bylo potvrzeno u části čeledi Droseraceae (článek II). Nicméně, až výsledky článku III ukázaly, že holokinetismus je zřejmě apomorfií celé čeledi Droseraceae. Opakovaně testovaná souvislost mezi dostupností živin v prostředí a velikostí genomu organismu v tomto prostředí žijícím nebyla u masožravých rostlin potvrzena. Rozsáhlá analýza velikosti genomu zástupců sedmi masožravých kládů nepotvrdila miniaturizaci genomu spojenou s evolucí masožravosti, uvažovanou právě v souvislosti s výskytem masožravých rostlin na živinami chudých půdách (článek IV). Je možné, že masožravost vyvažuje nedostatek živin do té míry, že výrazná miniaturizace genomu není nezbytná a extrémně malé genomy některých masožravých rostlin jsou výsledkem procesů nezávislých na okolním prostředí. Menší velikost genomu nebyla spojena ani s jednoletými masožravými rostlinami, u nichž by mohla být limitace živinami zesílena nutností rychlého růstu. Vliv vytrvalosti a jednoletosti na velikost genomu se však potvrdil u nemasožravých rostlin, což je sice obecně akceptovaný trend, avšak dosud nebyl otestován na takto rozsáhlém datovém souboru fylogeneticky korigovanou analýzou.