Talent, Nadia and Dickinson, Timothy A. 2005. Polyploidy in Crataegus and Mespilus (Rosaceae, Maloideae): evolutionary inferences from flow cytometry of nuclear DNA amounts. Canadian Journal of Botany 83(10): 1268–1304. Copyright: National Research Council of Canada, NRC Research Press Electronic Journals
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Polyploidy in Crataegus and Mespilus (Rosaceae, Maloideae): evolutionary inferences from flow cytometry of nuclear DNA amounts
Nadia Talent and Timothy A. Dickinson
Abstract: Hawthorns and medlars are closely related genera in Rosaceae subfamily Maloideae, whose taxonomy remains poorly understood. Gametophytic apomixis occurs in polyploids, and diploids are sexual out-crossers, so ploidy level is of great interest, but suitable material for chromosome counts is of limited availability each year. The promise of flow cytometry is that it permits rapid measurement of nuclear DNA amounts from most tissues, and ploidy level can be inferred if climatic and taxonomic differences do not interfere. Our DNA measurements cover most of the taxonomic series in Crataegus, adding cultivated and naturalized Eurasian plants to the many wild plants collected mainly from south-central Canada and the southeastern and northwestern United States. We found that some variation in DNA amount per genome copy distinguishes certain taxa, but ploidy-level estimates are at least as clear as the published chromosome counts, especially in the most common diploid–triploid–tetraploid range, and to the single published higher (hexaploid) chromosome count, we add evidence of pentaploids. By comparing ploidy evaluations to morphology, we hypothesize that both autopolyploidy and allopolyploidy contribute to the taxonomic complexity. We compared DNA amounts in Maloideae with those in Gillenia, a likely sister genus to the subfamily, which has a smaller chromosome number. Key words: apomixis, Crataegus, flow cytometry, Gillenia, Mespilus, polyploidy. ` Resume : Les aubepines et les nefles sont des genres voisins de Rosaceae, de la sous famille des Maloideae, dont la taxo ` ¨ ¨ nomie demeure mal comprise. L'apomixie gametophytique survient chez les polyplodes, et les diplodes sont a croisements ¨ externes, de sorte que le degre de plodie est d'un grand interet, mais le materiel adequat pour le decompte des chromoso mes est d'accessibilite limitee chaque annee. L'interet de la cytometrie en flux est qu'elle permet de mesurer rapidement les ` ¨ quantites d'ADN, a partir de la plupart des tissus, et qu'on peut en deduire le degre de plodie, si les differences climatiques ` et taxonomiques n'interferent pas. Les mesures d'ADN effectuees par les auteurs couvrent la majeure partie des series ta xonomiques chez les Crataegus, y incluent des plantes cultivees et naturalisees d'origine eurasienne, ainsi que plusieurs plantes sauvages, recoltees surtout dans le centre sud du Canada, et le sud est et le nord ouest des Etats-Unis. On constate qu'une certaine variation dans la quantite d'ADN par copie du genome distingue certains taxons, mais que les estimations ¨ du degre de plodie sont au moins aussi claires que les decomptes de chromosomes publies, surtout dans la gamme la plus ` ¨ ¨ ¨ commune diplode–triplode–tetraplode; les auteurs ajoutent a un unique compte de nombre chromosomique superieur (he ¨ ¨ ¨ xaplode), la preuve de pentaplodie. En comparant les estimes de plodie avec la morphologie, les auteurs formulent l'hy` ` ¨ ¨ pothese que l'autopolyplodie et l'alloplodie contribuent a la complexite taxonomique. Ils comparent les quantites d'ADN ` chez les Maloideae avec les Gillenia, un genre vraisemblablement voisin de la sous-famille, lequel possede un plus petit nombre de chromosomes. ¨ Mots cles : apomixie, Crataegus, cytometrie en flux, Gillenia, Mepilus, polyplodie. [Traduit par la Redaction]

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