|
Polyploidní speciace u rodu Anthoxanthum v Evropě
Khodlová, Zuzana ; Trávníček, Pavel (vedoucí práce) ; Štech, Milan (oponent)
Z celkového počtu patnácti druhů rodu Anthoxanthum (Poaceae) se na území Evropy odlišuje 8 taxonů. Pět z nich je vytrvalých a tvoří komplex A. odoratum s. l., tři jsou jednoleté, víceméně mediteránní taxony (A. aristatum, A. ovatum a A. gracile). V rámci komplexu A. odoratum s. l. jsou vylišovány tyto taxony: široce rozšířené A. odoratum s. str. (4x; 2n = 20), arkto-alpinské A. alpinum (2x a 4x; 2n = 10 a 20), endemit Madeiry A. maderense (2x; 2n = 10), endemit balkánských hor A. pauciflorum (2x; 2n = 10) a endemit Pyrenejského poloostrova A. amarum (?x; 2n ~ 90). Předmětem této studie je objasnění dosud neznámých vzájemných evolučních vztahů mezi taxony, mezi jednoletými a vytrvalými zástupci a mezi diploidy a polyploidy. Konkrétními otázkami jsou: 1) Jaký je původ a rozšíření znovuobjeveného diploidního vytrvalého taxonu a jaká je jeho vazba k ostatním zástupcům skupiny; 2) Jaké distribuční pattern zaujímají vytrvalí zástupci rodu Anthoxanthum v Evropě a jaká je jejich haplotypová diferenciace (celkové rozšíření taxonů a haplotypů a existence jejich sympatrického výskytu); 3) Jaké jsou evoluční vazby mezi jednotlivými zástupci rodu v Evropě a jakým způsobem vznikl allotetraploidní druh A. odoratum s. str. Stanovení ploidních úrovní a velikostí genomu studovaných taxonů bylo prováděno pomocí...
|
|
Evoluce množství jaderné DNA rodu Mallomonas a její souvislost s ekofyziologií
Čížková, Natálie ; Čertnerová, Dora (vedoucí práce) ; Trávníček, Pavel (oponent)
Variabilita velikosti genomu mezi eukaryoty a souvislosti vyplývající z této variability jsou z velké části stále neznámé. To platí zejména pro jednobuněčné eukaryotické organismy neboli protista, o jejichž obsahu jaderné DNA je k dispozici jen minimum údajů. Napříč studiemi zabývajícími se rostlinami či živočichy však bylo mnohokrát prokázáno, že je velikost genomu úzce spjata s velikostí buňky a může také souviset s dalšími ekofyziologickými parametry, jako je například rychlost růstu, rychlost metabolismu anebo životní strategie. U protist představuje buňka jejich celé tělo a umožnuje tak sledovat přímý vliv velikosti genomu na fenotypové projevy organismu. V této diplomové práci se podařilo pomocí průtokové cytometrie stanovit absolutní množství jaderné DNA pro 165 kmenů rodu Mallomonas (Chrysophyceae, Stramenopila) náležících k 64 druhům, čímž byla odhalena diverzita v množství jaderné DNA pro téměř 1/4 celosvětově uznávané diverzity tohoto rodu. Na základě získaných dat byla zjištěna až 100násobná variabilita v množství jaderné DNA napříč druhy Mallomonas (0.12 pg - 11.4 pg). Detekovaná vnitrodruhová variabilita v množství jaderné DNA ukazuje na působení nejrůznějších evolučních mechanismů. Násobné změny (i v rámci blízce příbuzných druhů) naznačují, že u rodu Mallomonas zřejmě dochází k...
|
|
Evoluce velikosti genomu u streptofytních řas rodu Zygnema a souvislosti s ekologií jednotlivých druhů
Lukeš, Jiří ; Čertnerová, Dora (vedoucí práce) ; Lučanová, Magdalena (oponent)
Velikost genomu je znakem, který napříč eukaryotickou diverzitou variuje 64 000 ×. Tato variabilita však nemá žádnou spojitost s komplexitou organismů. Avšak samotné množství DNA souvisí s řadou fenotypických znaků organismů. Konkrétně studie prováděné na rostlinách hledají možné souvislosti velikosti genomu s ekologickými nároky jednotlivých druhů. Obdobné studie u mikroskopických řas však nejsou hojné a často se potýkají s řadou metodologických problémů. Tato práce představuje data o velikosti genomu získaná pomocí metody průtokové cytometrie pro 129 zástupců rodu Zygnema spadajících do 68 evolučních linií. Měření odhalila rozmezí velikosti genomu v rámci tohoto rodu od 0,22 do 5,06 pg. Zároveň bylo popsáno několik linií vykazujících značnou variabilitu ve velikosti genomu, která v mnohých případech napovídá o možných polyploidizacích u tohoto rodu. Identifikace identického poměru GC páru bází u vybraných domnělých polyploidních a monoploidních zástupců podpořila hypotézu o polyploidizaci. Rovněž byla ověřena platnost obecné korelace velikosti buněk a velikosti genomu v rámci této skupiny. Díky známým fylogenetickým vztahům mezi měřenými liniemi byla rekonstruována evoluce velikosti genomu v rodě Zygnema. Dále byly analyzovány možné vztahy mezi velikostí genomu a ekologickými preferencemi...
|
|
Průtoková cytometrie v biosystematice hmyzu
Javůrková, Jaroslava ; Šípek, Petr (vedoucí práce) ; Sadílek, David (oponent)
Velikost genomu neboli obsah DNA v buňkách je vyjadřována pomocí tzv. C-hodnoty, tj. hmotnosti DNA v jednotkách pg, respektive jako 2C-hodnoty pro obsah DNA v somatických buňkách diploidních organismů. Jednoduchou metodou využívanou mimo jiné pro zjištění velikosti genomu je průtoková cytometrie. Tato metoda se již tradičně těší veliké oblibě zejména mezi botaniky, kde je využívaná především při taxonomických a populačních studiích či pro zjišťování ploidie jednotlivých linií. Naopak velikost genomu u živočichů, respektive u hmyzu je relativně málo studována. Z více než milionu popsaných hmyzích druhů je velikost genomu známá u pouhých stovek z nich. Tato práce poskytuje informace o velikosti genomu osmdesáti osmi druhů hmyzu z vybraných řádů skupiny Polyneoptera - čtyřech druhů škvorů (Dermaptera), čtyřech druhů snovatek (Embioptera), čtrnácti druhů kudlanek (Mantodea), sedmnácti druhů strašilek (Phasmatodea), čtyřiceti šesti druhů rovnokřídlých (Orthoptera), jednoho druhu termita (Isoptera, Blattodea) a dvou druhů pošvatek (Plecoptera). Zjištěné absolutní velikosti genomů a míry jejich rozsahů byly porovnány v rámci jednotlivých řádů, v rámci skupiny Polyneoptera a srovnány s velikostmi genomů dalších taxonů hmyzu. Výsledkem práce je mimo jiné i doposud největší změřený genom u hmyzu - saranče...
|
|
Vztah mezi genetickou a ploidní variabilitou v kontextu rozdílných ekologických nároků dvou druhů rodu Pteronia (Asteraceae) v Kapsku
Havlíčková, Eliška ; Chumová, Zuzana (vedoucí práce) ; Záveská, Eliška (oponent)
Rod Pteronia je příkladem recentně radiovaného a taxonomicky komplikovaného rodu čeledi Asteraceae (hvězdnicovité) s endemickou vazbou na jižní Afriku. Většina druhů je vázána na oblast Kapska, území typické mediteránním typem klimatu, které je svojí druhovou bohatostí srovnatelné s flórou tropických oblastí, a to zejména na menších geografických škálách. Faktory stojící za vysokou diverzitou Kapska jsou heterogenita prostředí, klimatická stabilita (nízká extinkce a akumulace druhů) a pravidelné disturbance požáry. Polyploidizace, jeden z hlavních mechanismů evoluce rostlin, byla v Kapsku dlouho přehlíženým a popíraným fenoménem. Postupně jsou odhalovány jednotlivé případy výskytu polyploidů, ale nejsou známy příčiny jejich vzniku a míra rozšíření. Předložená práce je zaměřena na polyploidizaci v rodě Pteronia z pohledu dvou druhů s různou ekologickou valencí. Na široce rozšířený až invazivní druh Pteronia incana a naopak na endemický druh sukulentního karoo a pouští, Pteronia glabrata. Pomocí průtokové cytometrie byla zjišťována variabilita velikosti genomu a stanovena ploidní úroveň. Získaná cytometrická data byla využita na srovnání klimatických, topografických, pedologických a vegetačních dat a rozšíření jednotlivých cytotypů. Využití molekulární metody restrikčního štěpení genomu (RADseq)...
|
|
Průtoková cytometrie v biosystematice hmyzu
Javůrková, Jaroslava ; Šípek, Petr (vedoucí práce) ; Sadílek, David (oponent)
Velikost genomu neboli obsah DNA v gametických buňkách organismů je vyjadřována pomocí C-hodnoty udávající počet párů nukleových bazí v jednotkách Mpb nebo hmotnost DNA v jednotkách pg. Jednoduchou metodou využívanou mimo jiné pro zjištění velikosti genomu je průtoková cytometrie, která se v posledních letech těší veliké oblibě zejména mezi botaniky. Studium hmyzu je v tomto směru upozaděno s ohledem na počet popsaných druhů čítající více než jeden milion ve srovnání s počtem druhů, jejichž velikost genomu je známá u pouhých stovek z nich. Tato diplomová práce si proto klade za cíl rozšířit dataset o velikosti genomů zástupců skupiny Polyneoptera, porovnat zjištěné údaje v rámci jednotlivých řádů a pomoci tak pochopit vazby velikosti genomu na evoluci a ekologii hmyzu. Tato práce poskytuje informace o velikosti genomu osmdesáti druhů hmyzu skupiny Polyneoptera. Výsledky ukázaly na doposud největší změřený genom u hmyzu - saranče Dictyophorus griseus (149,33 pg), jehož velikost genomu několikanásobně převyšuje doposud publikované výsledky. Klíčová slova: průtoková cytometrie, velikost genomu, C-hodnota, Polyneoptera
|
|
Vztah variability velikosti genomu a vybraných biologických charakteristik pavoukovců
Šilhavá, Veronika ; Opatová, Věra (vedoucí práce) ; Urfus, Tomáš (oponent)
Velikost genomu, nazývána také C-hodnota, vyjadřuje množství DNA obsažené v haploidní sadě chromozomů organismu. Znalost této hodnoty může být užitečná například jako ukazatel technické a finanční náročnosti projektů zahrnujících genomové sekvenování, nebo může být využívána k taxonomickým účelům. Velikost genomu dosahuje velké variability napříč celou živočišnou říší. S variabilitou se setkáváme i mezi pavoukovci, a to i v rámci druhů stejného rodu. Doposud však nebyla zkoumána souvislost mezi velikostí genomu pavoukovců a jejich biologickými charakteristikami. V této práci byly shromážděny data o velikosti genomu jednotlivých řádů pavoukovců a jejich biologické charakteristiky, tyto údaje byly následně vymapovány na fylogenetické stromy. Velikosti genomu by u jednotlivých řádů pavoukovců mohly souviset s velikostí těla, délkou života a případně ekologií (typ sítě, úkrytu). Vzhledem k celkové diverzitě pavoukovců jsou však data o velikosti genomu k dispozici jen pro velmi málo druhů, což značně znesnadňuje jejich interpretaci.
|
|
Genome size variation in microalgae and its evolutionary consequences
Čertnerová, Dora
Eukaryotic organisms exhibit tremendous variability in genome size with no apparent connection to their biological complexity. Although this variation is known to correlate with numerous phenotypic traits, its evolutionary consequences remain widely unknown. This particularly applies to microalgae, where the genome size estimation is often methodologically challenging. Yet, microalgae represent a promising model group to study genome size evolution owing to their lower body complexity, short generation time and large population sizes, the latter two allowing them to quickly respond to environmental challenges. The main aim of this thesis was to enhance our understanding of genome size variation in microalgae and its evolutionary consequences. To do so, together with my co-authors, I summarized the flow cytometry (FCM) protocols used for microalgae and microorganisms possessing small genomes and addressed their limitations resulting mainly from insufficient amounts of biomass, difficulties with nuclei extraction and prominent background noise due to presence of various pigments and secondary metabolites. Further, I provided best practice recommendations that include, among others, analysing young cultures, avoiding long-term cultivation, and testing different isolation buffers and nuclei isolation...
|
| |
|
Genome size variation in microalgae and its evolutionary consequences
Čertnerová, Dora ; Škaloud, Pavel (vedoucí práce) ; Boenigk, Jens (oponent) ; Bureš, Petr (oponent)
Eukaryotic organisms exhibit tremendous variability in genome size with no apparent connection to their biological complexity. Although this variation is known to correlate with numerous phenotypic traits, its evolutionary consequences remain widely unknown. This particularly applies to microalgae, where the genome size estimation is often methodologically challenging. Yet, microalgae represent a promising model group to study genome size evolution owing to their lower body complexity, short generation time and large population sizes, the latter two allowing them to quickly respond to environmental challenges. The main aim of this thesis was to enhance our understanding of genome size variation in microalgae and its evolutionary consequences. To do so, together with my co-authors, I summarized the flow cytometry (FCM) protocols used for microalgae and microorganisms possessing small genomes and addressed their limitations resulting mainly from insufficient amounts of biomass, difficulties with nuclei extraction and prominent background noise due to presence of various pigments and secondary metabolites. Further, I provided best practice recommendations that include, among others, analysing young cultures, avoiding long-term cultivation, and testing different isolation buffers and nuclei isolation...
|