Diplomová práce

Katedra botaniky Přírodovědecké fakulty

Univerzity Karlovy

Pěstované magnólie

Magnolia sect. Rytidospermum Spach. -

projevy hybridizace

Magnolia obovata x M. tripetala

Cultivated magnolias Magnolia sect. Rytidospermum Spach. -

manifestation of hybridization Magnolia obovata x M. tripetala


Jiří Jakl

Školitel:

RNDr. Jan Štěpánek, CSc.
Konzultant:

Mgr. Václav Větvička, CSc.

Diplomová práce

Praha 2005

Poděkování
Na tomto místě bych rád poděkoval všem, kteří svým dílem významně přispěli ke vzniku této práce.

Největší dík patří mému školiteli, RNDr. Janu Štěpánkovi, CSc., za poskytnutí zajímavého tématu, za vedení a všestrannou podporu této diplomové práce.

Botanickému ústavu AV ČR v Průhonicích pak děkuji za technické zázemí, které bylo možno k vlastní práci využívat.

Děkuji Jiřímu Burdovi za poskytnutí dokumentačních údajů o Průhonickém parku a vlastně i prvního podnětu pro tuto práci.

Děkuji Ing. Ivaně Plačkové a Karin Kotové za pomoc při zpracování vzorků metodou isoenzymové analýzy.
Děkuji Ing. Pavlovi Trávníčkovi a RNDr. Janu Sudovi, Ph.D. za pomoc při zpracování vzorků na průtokovém cytometru.
Děkuji Mgr. Pavlovi Špryňarovi a RNDr. Josefu Jelínkovi, CSc. za pomoc při určování opylovačů magnólií.
Děkuji všem, kteří se podíleli na tvorbě dokumentačního fotomateriálu (Mgr. Vlasta Jarolímová, Mgr. Jinřich Chrtek, CSc., jun., Mgr. Lukáš Krinke, Mgr. Zdeňka Navrátilová).
Děkuji za konzultace i spolupráci Mgr. Václavu Větvičkovi, CSc. (BZ PřF UK v Praze), Prof. RNDr. Jiřímu Patočkovi, DrSc. (VLA Hradec Králové), Ing. Juraji Harmathovi, CSc. (ÚOCHB AV ČR), RNDr. Jiřímu Kvačkovi, CSc. (NM v Praze) a Doc. RNDr. Karolu Marholdovi, CSc. (PřF UK v Praze).
Děkuji za umožnění studia pěstovaných rostlin správě Průhonického parku, Ing. Václavu Bažantovi (arboretum Kostelec n. Č. Lesy), Ing. V. Bernátovi (zámecký park v Lednici), VÚKOZ Průhonice, panu Pilnému a Mazurovi (soukromé zahrady).
Nemohu zapomenout ani na dík příteli Donaldu Kingovi (Magnolia Society International), ale i dalším lidem od nás i ze zahraničí za cenné informace a spolupráci.
V neposlední řadě děkuji ochotě pražských i mimopražských knihovnic.
A obrovský dík nakonec patří samozřejmě také mým rodičům a dvěma bráchům za nesmírnou trpělivost se mnou a všestrannou podporu během celého mého studia.

'Magnólie - nevinná a půvabná.'

Prohlašuji, že jsem diplomovou práci vypracoval samostatně, pouze s použitím citované literatury.

V Červeném Kostelci, 31. 8. 2005
____________________

OBSAH
1 Předmluva.................................................................................................... 6
2 Řešené otázky a cíle..................................................................................... 8
3 Použité metody............................................................................................. 8
4 Úvod.............................................................................................................. 9

4.1 Úvod do problematiky............. 9

4.2 Poznámky k metodice............. 10

4.3 Poznámky k výjimečnosti studovaného materiálu a podmínkám jeho kultivace............. 11
5 Rozšíření pěstovaných rostlin sekce Rytidospermum............................. 13
6 Karyologie.................................................................................................. 16

6.1 Úvod............. 16

6.2 Cíle karyologické analýzy............. 16

6.3 Klasické metody............. 16

6.3.1 Metodika a postup.... 16

6.3.2 Výsledky.... 17

6.4 Průtoková cytometrie............. 18

6.4.1 Úvod.... 18

6.4.2 Metodika.... 18

6.4.3 Postup.... 19

6.4.4 Výsledky.... 22
7 Isoenzymová analýza................................................................................. 26

7.1 Úvod............. 26

7.2 Cíle isoenzymové analýzy............. 28

7.3 Postup............. 29

7.3.1 Optimalizace metody.... 29

7.3.2 Vlastní postup.... 29

7.4 Výsledky............. 31

7.5 Závěry............. 36
8 Sekundární metabolity.............................................................................. 37
9 Morfologická analýza................................................................................ 38

9.1 Úvod............. 38

9.2 Metodika a postup............. 38

9.3 Morfologické znaky............. 39

9.3.1 Kvalitativní znaky.... 39

9.3.2 Kvantitativní znaky.... 43

9.3.3 Odvozené znaky.... 70

9.4 Výsledky morfologické analýzy............. 78

9.5 Klíč pro determinaci M. obovata, M. tripetala a jejich křížence............. 80
10 Fenologie................................................................................................... 81
11 Ontogeneze květů a souplodí.................................................................. 83

12 Opylovači.................................................................................................. 86

12.1 Atraktanty květů............. 86

12.1.1 Užití lepových desek.... 88

12.1.2 Fluorescence v UV světle.... 89

12.2 Druhová spektra opylovačů............. 89

12.2.1 Členovci přítomní v květech....89

12.2.2 Efektivní opylovači.... 90
13 Hybridizace Magnolia obovata x M. tripetala........................................ 92

13.1 Úvod............. 92

13.2 Přírodní hybridizace............. 93

13.3 Umělá hybridizace............. 93

13.4 Prezygotické a postzygotické izolační faktory............. 96
14 Analýza pylu............................................................................................ 98

14.1 Úvod............. 98

14.2 Morfologie pylových zrn............. 98

14.3 Testování enzymatické aktivity............. 98

14.3.1 Materiál a metodika.... 98

14.3.2 Výsledky testování vitality pylu.... 100

14.3.3 Diskuse.... 102

14.4 Testování vitality pylu ručním opylováním květů............. 102

14.5 Množství tvořeného pylu............. 103
15 Analýza plodnosti rostlin...................................................................... 104

15.1 Plodnost jednotlivých rostlin............. 104

15.2 Obsah semen v souplodích............. 106
16 Klíčivost semen...................................................................................... 108

16.1 Metodika a postup............. 108

16.2 Stanovená klíčivost v r. 2002 (semena z veget. sezóny 2001)............. 108

16.3 Stanovená klíčivost v r. 2003 (semena z veget. sezóny 2002)............. 109

16.4 Stanovená klíčivost v r. 2004 (semena z veget. sezóny 2003)............. 109

16.5 Závěr............. 110
17 Hodnota a využití sekce Rytidospermum v sadovnictví...................... 111

17.1 Sadovnická hodnota sekce Rytidospermum............. 111

17.2 Využití sekce Rytidospermum v sadovnictví............. 111
18 Fotodokumentace.................................................................................. 113

18.1 Úvod............. 113

18.2 Metodika............. 113
19 Multimediální zpracování..................................................................... 114
20 Závěry..................................................................................................... 115
21 Summary................................................................................................ 116
22 Primární data, dokumentační materiál............................................... 117
23 Seznam použitých zkratek a označení................................................. 118
24 Přehled použitých informačních pramenů.......................................... 120

Příloha - textový materiál v multimediálním zpracování.......druhý svazek

1 Předmluva
Tato diplomová práce je zaměřena na problematiku pěstovaných magnólií Magnolia sect. Rytidospermum Spach. a na problematiku hybridizace Magnolia obovata x M. tripetala (Magnolia x pruhoniciana). Doplněna je multimediálně pojatým přehledem (CD-ROM) dokumentujícím vlastní práci a rostlinný materiál, a dále shrnujícím dostupné literární údaje vztahující se obecně k rodu Magnolia, sekci Rytidospermum a M. x pruhoniciana. Protože multimediální zpracování (v prostředí internetových stránek) obsahuje materiály podléhající autorskému zákonu (elektronické kopie literárních děl), může být toto zpracování využito jen pro vnitřní potřeby Katedry botaniky PřF UK v Praze (do budoucna je však možno počítat se zpřístupněním alespoň některých částí této práce i na síti Internet). Vlastní závěry v této práci mohou být využity jen s uvedením citace této diplomové práce, v případě zájmu o použití či studium vlastních dokumentačních materiálů (fotografií, vzorky opylovačů) mne na tuto skutečnost nejprve upozorněte (má elektronická adresa je [e-mail]). Zdrojová primární data a elektronická podoba vázané části diplomové práce jsou rovněž obsaženy na přiloženém CD-ROMu. Textová část multimediální přílohy je přiložena v příloze této tištěné vlastní diplomové práce. Pokud není uvedeno jinak, je v práci použita nomenklatura podle publikace Hunt (1998) (výjimkou je pojetí taxonů v multimediálním přehledu sekce Rytidospermum), morfologická označení orgánů rostlin a systematické členění čeledi Magnoliaceae vycházejí z práce Nooteboom (1985) (české morfologické termíny odpovídají pojetí Slavíková 1988; u okvětních lístků jsou náznaky, přechody či jasně morfologicky odlišený kalich a koruna - protože v současné době není předpokládán listenový původ kalichu u magnólií, užívám termíny kalichovité a korunovité lístky bez ohledu na to, kde podle práce Nooteboom 1985 pravý kalich vyvinut je či není). Problematice nomenklatury, morfologie a systematického členění jsou věnovány zvláštní kapitoly multimediální přílohy (ve zpracování rodu Magnolia).

Tato diplomová práce byla vypracovávána v letech 2001-2005. Práci poznamenaly letní povodně v roce 2002 a letní sucha v roce 2003 (některé rostliny uschly). Některé shromážděné informace byly alespoň připraveny k publikaci jak v odborných časopisech (Preslia, Phytotherapy Research, Živa, Psychiatrie), tak popularizovány v časopisech pro nejširší veřejnost (Vlasta) - pod citacemi 'Jakl' jsou tyto publikace (či jejich připravované rukopisy) rovněž přiloženy v elektronické podobě.

Na tomto místě bych také rád shrnul historii vzniku této práce. Mým původním záměrem bylo studium pěstovaných introdukovaných dřevin, ovšem z hlediska jejich biologie. Můj školitel mi tehdy tématem vyšel vstříc. V průhonickém zámeckém parku a oboře rostou unikátní stejnověké porosty křížence Magnolia obovata x M. tripetala, v literatuře o tomto kříženci jsou zmínky omezené a studium této hybridizace může přinést zajímavé výsledky. S iniciativou studia daného křížence původně přišel J. Burda, dendrolog Průhonického parku, který rovněž v roce 2000 očísloval všechny rostliny křížence a jeho rodičovských druhů. Čísla vycházela z evidence dřevin parku a byla natřena černou barvou na kmeni. Identifikační čísla rostlin bylo možno využívat po celou dobu práce, jen několika mladým rostlinám toto číslo chybělo. V době zpracování této práce se již uvažovalo o zředění některých hustých porostů kříženců.

Poněkud rozsáhlejší literární přehled jsem tvořil jednak za účelem dozvědět se a zaznamenat o magnóliích co nejvíce známých informací, jednak navázat na významné studie vlastními objevy. Řada získaných metodických informací může být užitečná i při budoucím studiu jiných rodů. Multimediální zpracování mne obohatilo řadou zkušeností i při tvorbě vlastních internetových stránek a informačních zdrojů.

Původně mne poněkud překvapilo, že čeleď Magnoliaceae má i vlastní vědeckou společnost. Velmi záhy jsem si vyměnil několik e-mailů s webmastrem této společnosti, který za mne za první rok a půl zaplatil členský poplatek. Jako člen jsem se dostal k řadě zajímavých informací, zejména díky odběru časopisu a získání i dalších publikací vydaných touto vědeckou společností. Členství v podobných organizacích vřele doporučuji každému.

Rod Magnolia patří v celosvětovém měřítku k atraktivním rodům (z vědeckého, užitkového i estetického hlediska). V klasickém pojetí do něj řadíme přes 120 druhů, známo je ale i nespočet kultivarů. Přesto, že u nás tento rod není původní (dokonce 'jen pěstované' rostliny pro okrasu), množství dostupného materiálu je omezeno a rozměry rostlin práci někdy komplikují (omezenost studia na dolní orgány rostlin, problémy při zakládání herbářového materiálu rozměrných orgánů apod.), mohou být i magnólie předmětem přínosného přírodovědného studia i v našich podmínkách. Tyto podmínky sice přinášejí mnoho nevýhod, ale i řadu mimořádných příležitostí ke kladení a zodpovídání nových otázek, popisu modelových situací a ověřování obecnosti závěrů učiněných na základě studia daného materiálu ve volné přírodě. Díky bohaté mezioborové spolupráci a využití nejrůznějších metod bylo možno dospět k zajímavým výsledkům - vždyť se mimo jiné podařilo popsat nový druh magnólie přímo z Evropy (Magnolia x pruhoniciana), osvětlit problematiku reprodukční biologie rodu (viz teorie automimiker a mobility opylovačů) a evolučních procesů u druhů s interkontinentálním rozšířením. Práci nepochybně také pozitivně ovlivnil rozvoj elektronických informačních zdrojů (sítě Internet - viz vlastní botanický rozcestník Botanika nikde, URL: http://botanika.nikde.cz) a vůbec všeobecný pokrok v oblasti informatiky a elektrotechniky (rozvoj informačních databází, počítačové techniky, nástup digitální fotografie). Ve světle nových systematických analýz se však změnilo i pojetí tradičně vyčleňované sekce Rytidospermum Spach. (velkolisté magnólie s listy uspořádanými na koncích letorostů do jakýchsi deštníků či spíše vějířů) – diplomová práce vychází z tradičního pojetí (začleňování druhů skupiny M. fraseri, M. macrophylla a vlastní sekce Rytidospermum s M. tripetala a asijskými druhy sekce do jedné společné sekce), ale nové pojetí (Figlar 2004 a 2005) je řádně vysvětleno v literárním přehledu (do vlastní sekce Rytidospermum jsou nyní řazeny druhy původní sekce Oyama - např. M. sieboldii a zvlášť jsou vyčleňovány sekce s M. fraseri a M. macrophylla, viz 'multimedium-Rytidospermum-fylogeneze').

Magnólie jsou rozhodně kusem živé přírody v místech, která člověk považuje za sobě vlastní. Jsou to mnohdy právě pěstované rostliny, které se používají i k biochemickým a molekulárním analýzám, kde je správné určení rostlin velmi důležité a přitom špatné určení a pojmenování dosti časté. Co víme o biologii magnólií, když i přes fascinující setkání s jejich květy nevíme nic o jejich opylovačích u nás?



2 Řešené otázky a cíle

• 
  Jak se fenotypově projevuje hybridizace Magnolia obovata x M. tripetala?
  

(srovnání morfologických, ale i vnitřních fenotypových znaků /fertilita pylu, klíčivost semen, hybridizovatelnost, plodnost, obsah jaderné DNA/ křížence s jeho rodičovskými druhy, vyhodnocení variability v rámci taxonů)

• 
  Jsou hybridní rostliny schopny dalšího generativního rozmnožování? Existuje variabilita v těchto vlastnostech mezi F1 potomstvem, má vztah k variabilitě genetické?
  

(testování možnosti vzniku dalších filiálních generací a zpětných kříženců, srovnání další hybridizovatelnosti kříženců F1 generace s jejich genetickou variabilitou)

• 
  Jací opylovači se uplatňují v introdukci, jak souvisí plodnost rostlin a regulace souplodí s jejich opylováním, jak lze rostliny co nejefektivněji generativně rozmnožovat?
  

(význam geitonogamie, mezidruhové hybridizace, kantarofilie, optimalizace generativního rozmnožování rostlin)

• 
  Jaké je zastoupení taxonů sekce Rytidospermum Spach. v našich zahradách a parcích? Jaké taxony lze doporučit k introdukci a jaká je jejich sadovnická hodnota?
  

3 Použité metody

• 
  morfologická (morfometrická) analýza
  
• 
  testy fertility pylu, klíčivosti semen, umělá hybridizace
  
• 
  roztlakové preparáty, průtoková cytometrie
  
• 
  isoenzymová analýza
  
• 
  analýzy vzorků opylovačů
  
• 
  zhodnocení opylovacích procesů v introdukčních podmínkách
  
• 
  lokalizace a dokumentace významných zástupců sekce Rytidospermum v našich zahradách a parcích
  
• 
  fotografická dokumentace (pěstovaných rostlin, biologických vlastností)
  
• 
  zhodnocení potenciálního sadovnického využití zástupců sekce Rytidospermum
  
• 
  multimediální zpracování problematiky (HTML)
  

4 Úvod
4.1 Úvod do problematiky
Magnolia sect. Rytidospermum Spach. je v ČR v současnosti zastoupena dvěma vzájemně příbuznými druhy Magnolia obovata Thunb. (= Magnolia hypoleuca Siebold & Zucc.), M. tripetala (L.) L. a jejich křížencem. Magnolia tripetala je pěstována častěji, přitom M. obovata a kříženec mají v různých ohledech lepší sadovnické vlastnosti (květy vonné, atraktivnější olistění). Nezřídka bývají tyto taxony v introdukci zaměňovány (např. BZ PřF UK v Praze, BZ a ZOO Plzeň, arboretum Kórnik, BZ Bonn...), o některých významných jedincích (nejen novější výsadby) nejsou zmínky v literatuře věnující se dendrologickému složení našich zahrad a parků (např. v Hieke 1984a, 1985 nejsou vůbec uváděni kříženci, M. tripetala na Konopišti /významné prvky 'Růžové zahrady'/ či v arboretu Bílá Lhota /rostliny byly významné i díky jejich vyšetření na antibiotické vlastnosti, viz práce Kabelík 1972/, podle Hieke 1984 roste ve Velkém Březně snad jedinec M. tripetala /nejistá determinace, v r. 2003 potvrzena M. obovata/ apod.). Rozdíly jsou patrné především na květech (způsob vybarvení a barva tyčinek a pestíků, postavení a tvar květních obalů), souplodích (počty a zakončení měchýřků, počty jizev po tyčinkách na stopce), popř. listech (odění, tvar) a habitu (výška, způsob větvení); přitom určovací klíče (v zahradnické literatuře navíc vzácnější - zde spíše praktické dělení druhů podle barvy květu, vzrůstu apod.) v některých ohledech udávají rozdíly ne zcela jednoznačné (např. Koblížek 2000, Pilát 1953) a taxony jsou někdy označeny nesprávně (např. Kavka 1995 uvádí v určovacím klíči u M. hypoleuca Sieb. et Zucc. popis M. liliiflora Desrouss. in Lam. a v popisu M. hypoleuca Sieb. et Zucc. uvádí nesprávné synonymum M. liliiflora Desrouss. in Lam.). Do ČR je možné introdukovat i další zástupce sekce, příbuzné a hybridní taxony s dobrou odolností (např. Magnolia fraseri Walter, M. macrophylla Michx, M x watsonii Hook /syn. M. wiesneri/ viz Koblížek 2000, Hieke 1994, 1997), další taxony mohou svou odolností překvapit (viz 'multimedium-Magnolia-ekologie').

O řadě biologických vlastností pěstovaných zástupců magnólií toho není mnoho známo. Přitom se jedná o rostliny známé svým postavením v rostlinné systematice (evolučně nejstarší taxony s charakteristickou morfologií generativních orgánů), se zajímavým utvářením vegetativních orgánů (sekce Rytidospermum se vyznačuje nahloučením velkých listů na koncích větví s pozdějším přechodem během vegetace k obvyklému růstu větví a olistění, Figlar 1997), se zajímavou reprodukční biologií (květní a plodní biologie) a z hlediska využití významné nejen v okrasném zahradnictví (tradiční medicína, zdroj dřeva). Rovněž molekulární kladistické analýzy celé čeledi přinesly zajímavé výsledky - koncepci tradičně vyčleňovaných taxonů bylo nutno přehodnocovat, neboť ne vždy u nich byl potvrzen monofyletický původ (např. Kim et al. 2001, Azuma et al. 2001, Azuma et al. 1999).

V Evropě je zastoupení křížence allopatrických druhů - severoamerické M. tripetala a japonské M. obovata poměrně málo známé (pouze informace o Lednickém a Průhonickém parku, belgickém arboretu Herkenrode). V americké odborné literatuře je jejich hybrid zmiňován i při fylogenetických úvahách (např. Figlar 1997, Kim et al. 2001), a právě vitalita křížence dokládá blízkou evoluční příbuznost M. tripetala k asijským zástupcům sekce Rytidospermum. Doba předpokládané divergence M. tripetala a M. obovata je podle kladistických analýz odhadována na 27,9 ± 4,4 miliónů let (Azuma et al. 2001) a je srovnatelná se situací u amerického Liriodendron tulipifera L. a asijského L. chinense (Hemsl.) Sarg. V ČR je v současné době pěstováno 125 hybridních jedinců v Průhonickém parku od roku 1952 (dle evidence správy parku), od roku 1955 byly pěstováni 4 jedinci v Lednickém parku (zmiňuje např. Karpiš 1964 a správce parku v r. 2004 tuto výsadbu potvrdil), od roku 1989 několik jedinců v areálu pražské ZOO (F2 generace ze semen průhonických kříženců podle správce údržby zeleně ZOO, v r. 2004 však nová výsadba nahrazující zaplavené a uschlé rostliny z předešlých let 2002 a 2003) a růst dalších neznámých jedinců v ČR není vyloučen (včetně soukromých zahrad) – současnému rozšíření (i světovému) a zmínkám v literatuře jsou věnovány vlastní kapitoly. O vlastních projevech této hybridizace nebylo prakticky nic podrobnějšího známo – morfologická variabilita, plodnost a vitalita rostlin či jejich semen, karyologie, slučitelnost reprodukční biologie rodičovských druhů v hybridní kombinaci apod. Fenotypem kvalitativních znaků tento taxon upomíná spíše na M. obovata (morfologie listů, habitus - podle Spongberg et Weaver 1981), v kvantitativních znacích lze pozorovat obvyklou intermediaritu.

Literatura nijak nezmiňuje autoregulaci dozrávání souplodí podle obsahu vyvíjejících se semen. Biologické hodnocení pěstovaných rostlin (Svoboda 1981) nebralo v potaz možnou neplodnost v důsledku absence opylovačů (pro magnólie specifických). Zjištění morfologické variability rostlin by mohlo být důležité z hlediska vytyčení případných šlechtitelských cílů. Pro odhalování genetické variability pěstovaných rostlin, která s variabilitou  fenotypovou souvisí, byla využita isoenzymová analýza (touto metodou byla rovněž ověřována přítomnost rodičovských rostlin či stupeň heterozygotnosti pěstovaných rodičovských druhů). Rostliny předpokládaného hybridního původu mezi Magnolia obovata a M. tripetala rostoucí v Arnoldově arboretu byly platně popsány jako kultivar Magnolia 'Silver Parasol' (Spongberg et Weaver (1981). Toto označení je však možno v souladu s pravidly nomenklatorického kódu pro pěstované rostliny užívat jen u původního popsaného materiálu a materiálu vegetativně množeného z původního materiálu. Pro obecné označení křížence Magnolia obovata x M. tripetala bylo možno díky prokazatelnému tomuto druhu křížení u typového materiálu pocházejícího z Průhonického parku, v souladu s pravidly současného botanického kódu, popsat jako křížence Magnolia x pruhoniciana (připraveno pro publikaci v časopise Preslia).

4.2 Poznámky k metodice
Studium hybridizace Magnolia obovata x M. tripetala je omezeno na tzv. nepřímé metody, kdy nejsou studovány hybridní rostliny rostoucí ve volné přírodě (pro interkontinentální allopatrické rozšíření rodičovských druhů nemožné), ale využíváme vlastně experimentu (rostliny původně uměle zkřížené a pěstované).

Podle Šveřepová (1969) je nepřímým metodám vytýkáno, že v experimentu nelze zachovat podmínky přirozených lokalit (odlišné pěstitelské podmínky, ne zápoj přirozených populací, možné přílišné zevšeobecňování výsledků /potažmo významná otázka reprezentativnosti vybraného studovaného materiálu/), popř. že experiment je pracný či časově náročný, naproti tomu proti metodám přímých důkazů lze namítnout nemožnost zachytit na lokalitě vše, co tam vzniká (ranné fáze hybridních kombinací mohou být zatlačeny okolními rostlinami téhož druhu), hodnocení znaků je založeno na intermediaritě (snadno přehlédnutelné případy s uplatňující se matroklinitou, heterózním efektem, dominancí alel) a že nezjišťují dědičnou povahu znaků (práce pouze s předpokladem, že jde o křížence). V případě dřevin (např. při zkoumání allopatrické introgrese) mohou být nepřímé metody jediným možným prostředkem k poznání hybridní povahy organizmů. Tento závěr lze více konkretizovat, že proti biologickému studiu pěstovaných dřevin lze vznášet námitky vzhledem k užití nepřímých metod studia (pěstování - experimentální podmínky a využití experimentálních metod), ale pro získání zcela zásadních poznatků (mnohdy daných i výjimečností studovaného materiálu) studia rozhodně ne opomenutelného.

4.3 Poznámky k výjimečnosti studovaného materiálu a podmínkám jeho kultivace
Magnólie sekce Rytidospermum v Evropě (ani jinde ve světě mimo oblasti původního výskytu) nepatří mezi často pěstované dřeviny, ovšem svým výskytem nejsou omezeny jen na pěstování v botanických zahradách či arboretech. Kříženec Magnolia obovata x M. tripetala je dosud velmi vzácně pěstovanou dřevinou, ve volné přírodě se nevyskytující. Porosty tohoto taxonu pěstované v Průhonickém parku a oboře jsou mimořádné poměrně velkým počtem vlastních rostlin (cca. 125 jedinců), stejnověkostí těchto rostlin, předpokládatelnými společnými rodičovskými rostlinami (kříženci mají vůči sobě 'sourozenecký vztah'), jedná se o již dospělé rostliny včetně možnosti studia již dospělých (kvetoucích a plodících) rostlin druhé filiální generace kříženců (nebylo nutné čekat na jejich vypěstování ze semen, což by jinak práci zdrželo o desítky let) pěstované za srovnatelných podmínek (nezřídka vedle sebe). Dále bylo možno tyto rostliny srovnávat s rodičovskými druhy opět rostoucími za srovnatelných podmínek (vlastně podmínky stabilizační kultivace, umožnění zpracování vzorků jednotným způsobem /ne na každém kontinentě v jiné laboratoři/ a dokonce i možnost opakovaných odběrů vzorků z týchž rostlin /rozměrné rostliny/ známého původu), nebo i za podmínek poněkud odlišných (rostliny v Lednickém parku - teplejší klima i umělá závlaha).

Kříženec se vyznačuje obvykle fenotypovou intermediaritou. V případě rozhodování o taxonomických rozdílech mezi rodičovskými druhy křížence lze s tímto předpokladem do jisté míry pracovat. Neintermediární fenotyp křížence lze vysvětlit při stabilizační kultivaci např. takzvaným heterózním efektem (kříženec vykazuje vyšší hodnoty kvantitativních znaků než rodičovské druhy), nevitálností křížence (kříženec vykazuje menší hodnoty kvantitativních znaků než rodičovské druhy), popř. předpokladem, že znaky nesouvisejí s příslušností ke studovaným taxonům (mezi taxony nejsou v daném znaku rozdíly). Heterózní efekt či snížená vitalita se však obvykle u křížence neprojevily a o taxonomických rozdílech mezi rodičovskými druhy bylo možno rozhodovat s vyšší jistotou, než bez studia křížence.

Morfologická variabilita přirozených populací rodičovských druhů křížence se může podstatně lišit od výsledků, k nimž bylo dospěno v kultivačních podmínkách. Je třeba také zmínit, že 'pěstování' studovaného materiálu je ve skutečnosti vlastně jen volný růst rostlin (byť uměle vysazovaných) v zahradách, parcích a součásti veřejné městské zeleně.

Další důležitou charakteristikou je nepůvodnost těchto rostlin v místní okolní přírodě, což opět nabídlo mimořádnou možnost ověřit platnost některých obecných jevů - opylování drobnými brouky, schopnost reprodukce (tvorba semen, přirozené rozmnožování), opylovací procesy (isolované solitérní rostliny x celé porosty rostlin) apod. Dále je zde možnost využít výjimečnosti materiálu pro biochemické analýzy, neboť tyto rostliny patří mezi rostliny s obsahem velmi perspektivních látek pro moderní medicínu. Již ne z biologického hlediska je důležitá možnost využití těchto rostlin např. v okrasném zahradnictví.

Možnost záměn rodičovských druhů lze vyloučit - u některých kvantitativních znaků jsou relativně ostré rozdíly i mezi kříženci a rodičovskými druhy, hybridní průhonické rostliny F1 generace vykazují intermediární fenotyp proti rostlinám předpokládaných rodičovských druhů (hybridní původ u těchto rostlin podpořen i isoenzymovou analýzou). Stejně tak lze zamítnout možnost introgrese u rostlin rodičovských druhů ve smyslu M. tripetala x asijští zástupci sekce - umělá hybridizace vyžaduje znalost specifické ontogeneze květů (křížením magnólií ze sekce Rytidospermum se v ČR zabýval teprve Keskevič kolem roku 1950), přirozená hybridizace vyžaduje pěstování rodičovských druhů blízko sebe (nepříliš časté) a ošetření potenciálních hybridních semen (semenáčky pod pěstovanými rostlinami nerostou - semena vyžadují alespoň předosevní péči); možnost kontaktu obou rodičovských druhů byla nejdříve ve druhé polovině 19. století, Svoboda 1981, o existenci kříženců před r. 1950 záznamy nejsou a relativně dlouhá generační doba by ani teoreticky neumožnila vyštěpení hybridních fenotypů (vlivem segregace) blízkých a zaměnitelných s rodičovskými druhy (reprodukce jedné generace může být obvykle 30 let, tzn. že od roku 1950 se teoreticky na našem území mohou pěstovat F2 kříženci schopní reprodukce /takovéto rostliny byly skutečně potvrzeny v ZOO Praha/, ale u těchto rostlin je hybridní původ i morfologicky stále prokazatelný, nezaměnitelný s žádným z rodičovských druhů). K introgresi je však nutno doplnit, že pro Anglii a Koreu uvádí McDaniel (1980) M. officinalis zkříženou s M. obovata, ale i tato možnost (rostliny považované za M. obovata ve skutečnosti zkřížené s M. officinalis) je poměrně málo pravděpodobná u rostlin pěstovaných v ČR. Podezření na introgresi M. obovata velmi blízce příbuzným druhem M. officinalis vzbuzují laločnaté listy pěstovaných rostlin, které u M. obovata v určovacích klíčích nejsou uváděny. Druhová příslušnost byla také ověřována jen morfologicky, na základě srovnání literárních popisů a zobrazení jednotlivých orgánů. Z globálního hlediska ale i v případě potvrzení tohoto podezření na introgresi stále lze výsledky této práce interpretovat jako srovnávací studii mezi materiálem asijského původu (M. obovata, popř. kříženec s M. officinalis, přičemž rozdíly mezi těmito druhy jsou spíše jen subjektivní, viz dále) s americkou M. tripetala. Vašák (1973) zmiňuje pěstování M. obovata v Průhonickém parku původem z japonského Tokia (dosti pravděpodobně se tato rostlina /pěstovaná možná již od roku 1910/ mohla podílet na vzniku kříženců pěstovaných v Průhonicích). M. obovata je snadno zaměnitelná s M. officinalis var. officinalis, Spoelberch (1998), podle Spongberg (1998) jsou rozdíly mezi těmito taxony subjektivní, M. officinalis var. officinalis je možno dokonce považovat v subspecifickém ranku pod M. obovata, nebo považovat za křížence s M. officinalis var. biloba.

Za dobu kultivace může již být ovlivněna genetická variabilita rostlin rodičovských druhů vlivem přepokládaného geitonogamického rozmnožování (často solitérní rostliny, geitonogamie běžná i u více než poloviny semen M. obovata v místech přirozeného výskytu, Ishida 2003, u studovaných druhů nikdy nebyly zjištěny zábrany samoopylení v rámci květů jedné rostliny /pylová inkompatibilita/). Autogamické rozmnožování totiž obecně snižuje podíl heterozygotnosti. Metodická úskalí spojená se studiem daného materiálu jsou diskutována v kapitole 'poznámky k metodice'.

Výjimečnost studovaného materiálu nabízí celou škálu možností pro taxonomické a biochemické studium či studium reprodukční biologie.



5 Rozšíření pěstovaných rostlin sekce Rytidospermum
Při zjišťování rozšíření pěstovaných rostlin magnólií sekce Rytidospermum jsem jednak vycházel z literárních zdrojů (viz 'multimedium-Magnolia-introdukce a rozšíření v ČR'), další rostliny jsem objevil náhodně a výskyt některých jsem ověřil i jen díky elektronické komunikaci (Herkenrode, Bonn). Zprvu mne poněkud mátla chybně označená rostlina M. tripetala v BZ PřF UK v Praze. Díky počítání měchýřků souplodí hned v roce 2001 se však jednotlivé druhy jasně vyčlenily a díky srovnání morfologických znaků na souplodích s literaturou byly dostupné rostliny správně identifikovány. Bez generativních orgánů nebo isoenzymové analýzy nakonec nebylo možné rozlišit jen mladé rostliny M. obovata od křížence s M. tripetala. Morfologická analýza později přinesla možné úvahy o introgresivní hybridizaci u rostlin považovaných za M. obovata, pomocí molekulárních markerů druhová totožnost těchto rostlin s rostlinami z volné přírody srovnávána nebyla.

Protože v některých objektech rostlo více rostlin téhož druhu pohromadě, bylo nutno jednotlivé rostliny evidovat pomocí vlastních označení. U některých rostlin byly zaznamenány údaje biologického hodnocení (kvetení, plodnost), rozměry rostlin, obvykle rostliny byly fotografovány. Výsledky dendrologického průzkumu shrnuje tabulka 5. V 'multimedium-pruhoniciana-původ a rozšíření' jsou funkční hypertextové odkazy k fotografiím lokalizovaných rostlin. Zjištěné morfologické údaje lze nalézt v přiložených primárních datech (důležité jsou zejména znaky: počet měchýřků souplodí, počet jizev po nasedajících tyčinkách na androforu, přítomnost laločnatých listů).

	introdukce do Evropy	introdukce do ČR	místo první introdukce do ČR
M. tripetala	1752	1844	Praha-Královská obora
M. obovata	1865	1880	Sychrov