|
|
The role of phenotypic plasticity in parallel altitudinal differentiation in Arabidopsis arenosa
Požárová, Doubravka ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Klimeš, Adam (oponent)
Rostliny reagují na obtížné podmínky jak změnami v genech samotných, tak změnami fenotypu bez změn v genotypu - fenotypickou plasticitou. Alpinské prostředí představuje pro rostliny výzvu v řadě faktorů zahrnujících chlad, vysokou úroveň záření a krátkou vegetační dobu. Aby rostliny v takových podmínkách přežily, často zásadně mění svůj vzhled. Ve své práci jsem zkoumala, nakolik se znaky specifické pro alpinské ekotypy opakovaně objevují u nezávisle vzniklých alpinských populací a do jaké úrovně jsou tyto změny dány zafixovanými rozdíly a do jaké míry jde o fenotypickou plasticitu. Experiment, zahrnující kultivaci řeřišničníku písečného (Arabidopsis arenosa) z šestnácti populací, alpinského i nížinného ekotypu, v podmínkách připomínajících jak nížinné, tak horské prostředí, byl proveden pro zodpovězení těchto otázek. Manipulovala jsem s úrovní osvitu a teplotou, tak aby byly napodobeny alpinské a nížinné podmínky a experimentální design doplnila o zbylé dvě možné kombinaci teploty a záření. Diskriminační a klasifikační analýza byly použity pro prozkoumání celkové morfologické diferenciace charakterizované souborem dvaceti znaků. Poté jsem hodnotila rozdíly v jednotlivých znacích Bayesovským modelem vytvořeným pro daný účel. Došla jsem k závěru, že přestože jsou ekotypy odlišeny hlavně v geneticky...
|
|
|
Local adaptation of natural population of Arabidopsis arenosa to serpentine soil
Lamotte, Timothée ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Chrtek, Jindřich (oponent)
Arabidopsis arenosa represents a promising model for studying the mechanisms underlying the adaptation to serpentine soil. Genetic basis of serpentine adaptation is still poorly known and A. arenosa possesses many advantages as a tool to complete that knowledge. The first step of this study was to reveal the presence of a local adaptation to serpentine soil in a population of A. arenosa. To do so, I used the data from a reciprocal transplant experiment realized between a Czech pair of serpentine - non-serpentine populations and I explored the phenotypes associated with the adaptation. Subsequently, I produced the F2 hybrids coming from crosses between serpentine - non-serpentine parents and I studied the expression of fitness traits in F2 plants growing in serpentine in order to estimate the number of loci underlying the adaptation which I compared with other studies. I confirmed the presence of a local adaptation, with the population of serpentine origin performing better than the non-serpentine population in the serpentine substrate of origin, associated with accumulation of heavy metals in the leaves. Analyses of the soil composition revealed differences in heavy metals and nutrients contents, Ca/Mg ratio and pH between the two localities. Those results fitted with the function of the candidate...
|
|
|
How predictable is genome evolution? Insights from convergent adaptations across Brassicaceae
Bohutínská, Magdalena ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Novikova, Polina Yu (oponent) ; Hobza, Roman (oponent)
Adaptace, proces šíření výhodných alel, umožňuje populacím a druhům čelit nepříznivým podmínkám prostředí. Příklady konvergentní adaptace (zde použita jako synonymum k paralelní) ukazují důležitost přírodního výběru pro formování biologické diversity a umožňují zjišťovat, do jaké míry je genetická podstata evoluce předvídatelná. Mnoho nedávných genomických studií odhalilo, že je konvergentní evoluce na úrovni genomu rozšířená. Jenže konkrétní podoba se velmi liší, od odpovědi pomocí stejných molekulárních drah ale různých míst v genomu (funkční konvergence) po opakovanou adaptaci pomocí stejných genů (opětovné použití genů). To vede k otázce, jestli takto variabilní systém umožňuje jakékoliv predikce ohledně mechanismů zodpovědných za konvergentní adaptaci. Spekuluje se, že se způsoby konvergentní adaptace liší podle příbuznosti zkoumaných linií. Jenže tato možná závislost nikdy nebyla testována na jednotném modelovém systému napříč škálou různých příbuzností, a tak se nemohla potvrdit ani ona, ani její možné příčiny. V předkládané PhD práci jsem empiricky zjišťovala jak a proč se genomická konvergence liší s klesající příbuzností. Jako příklad jsem použila konvergentní adaptaci k vnějším (alpinské prostředí) a vnitřním (celogenomová duplikace) podmínkám. Ty jsem studovala v rostlinné modelové...
|
|
|
Triploidní rostliny: bariéra nebo prostředník genového toku u diploidně-polyploidních druhů?
Voltrová, Alena ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Hojka, Jakub (oponent)
Cílem této práce je zaměřit se na znalosti o evolučním významu triploidních rostlin, způsoby jejich vzniku a mechanismy, které tomu zabraňují, a dále se pokusit zodpovědět otázku, zda triploidi hrají spíše roli prostředníka či bariéry v genovém toku mezi populacemi, které se liší počtem chromozomových sad (diploidními a tetraploidními). Produkce neredukovaných gamet je považována za hlavní způsob vzniku triploidů v jinak diploidních populacích, kdy dojde ke splynutí gamety haploidní a diploidní. Naopak ve smíšených di-tetraploidních populacích triploidi vznikají hybridizací. Frekvence vzniku a reprodukční úspěšnost triploidů snižuje celá řada reprodukčních bariér, a to pre- i postzygotických, z nichž nejvýznamnější je tzv. triploidní blok způsobený nevybalancovaným poměrem původně mateřských a otcovských genů ve výživovém pletivu endospermu. Ačkoliv vznik triploidů je doprovázen mnoha bariérami, které mají za následek jejich sníženou životaschopnost a fertilitu, hrají triploidi v populacích podstatnější roli, než by se mohlo na první pohled zdát z jejich zpravidla vzácného výskytu v přírodě. Jako prostředník genového toku slouží v případě, že skrze tzv. triploidní most zprostředkovávají tok genů mezi sudými ploidiemi. Naopak četnost jejich formace a plodnost do značné míry přímo určuje sílu bariéry...
|
|
|
Postavení sektorového zadavatele veřejné zakázky
Kolář, Filip ; Horáček, Tomáš (vedoucí práce) ; Liška, Petr (oponent)
Postavení sektorového zadavatele veřejné zakázky Abstrakt Tématem této diplomové práce je postavení sektorového zadavatele veřejné zakázky. Ačkoli nová právní úprava, tj. zákon č. 134/2016 Sb., o zadávání veřejných zakázek, v platném znění (dále jen "zákon"), již pojem "sektorový zadavatel" explicitně neobsahuje, koncepční pojetí zadávání veřejných zakázek v sektorových oblastech zůstalo de facto zachováno. Pro zdůraznění nejen této ale i některých dalších skutečností, dochází pak v této práci na několika místech k porovnání platné právní úpravy s právní úpravou předchozí. Práce se současně pokouší o komplexní uchopení oblasti zadávání sektorových veřejných zakázek a s tím souvisejících specifik zejména prostřednictvím komparace právní úpravy dopadající na zadávání sektorových veřejných zakázek a veřejných zakázek obecně. V první polovině práce dochází k vymezení obecných pojmů, které jsou pro předmět této práce stěžejní, tj. pojmy jako "zadavatel", "veřejná zakázka", "dominantní vliv", "zvláštní či výhradní práva", "relevantní činnost" apod. Kapitola třetí je nad rámec shora uvedeného doplněna dvěma praktickými příklady rozhodování Evropské komise o vyjmutí některých činností z působnosti směrnice 2004/17/ES. Kapitola čtvrtá pak neopomíjí vyzdvihnout důležitost právní regulace v případě zadávání veřejné...
|
|
|
Adaptace Arabidopsis podél výškového gradientu
Požárová, Doubravka ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Pinc, Jan (oponent)
Studium adaptace umožňuje vhled do klíčové části evolučních procesů. Tato práce představuje zakladní informace o adaptačních procesech a dále se zaměřuje na lokální adaptaci. Během lokální adaptace dochází k výběru fenotypů (a genotypů, ze kterých jsou odvozeny) nejlépe přizpůsobených konkrétnímu prostředí. Poté se práce zaměřuje na stručný přehled metodických přístupů k detekci lokální adaptace na molekulární i fenotypové úrovni. Dále se zaměřuji na alpské prostředí. Díky komplexnímu souboru stresových faktorů, působících selektivně a s různou intenzitou podél výškového gradientu a ostrůvkovité distribuci (umožňující paralelní původ lokálně přizpůsobených ekotypů) je horské prostředí ideálním modelem pro studium lokální adaptace. Tak he tomu i u lokální adaptace na horské prostředí u modelových rostlin rodu Arabidopsis. Uvádím odezvy studovaných rostlin na proměnné vlastnosti prostředí podél výškového gradientu a shrnuji faktory, které se podílejí na lokální adaptaci: srážky, vodní režim, teplotu a záření. Zaznamenané adaptivní znaky jsou spojeny zejména s životním cyklem, fenologií, růstovými formami a tolerancí stresu vůči suchu. Studium adaptace ve vysokohorském prostředí pomáhá porozumět evolučním a ekologickým procesům, a také tomu, jak rostliny (ohrožené druhy v horách, ale i polní plodiny)...
|
|
|
Microevolutionary processes in mixed-ploidy populations of plants
Čertner, Martin ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Ramsey, Justin (oponent) ; Duchoslav, Martin (oponent)
Polyploidizace (duplikace genomu) je obecně přijímána jako jeden z nejvýznamnějších procesů zodpovědných za evoluční diverzifikaci krytosemenných rostlin. Ke vzniku polyploidů dochází opakovaně a řada rostlinných druhů si udržuje dva či více různých cytotypů v určitých částech svého areálu nebo dokonce ve svých populacích. Cílem této práce bylo využít příhodné metodické postupy a modelové rostliny s unikátními vlastnostmi k cílenému studiu doposud neobjasněných aspektů polyploidní speciace. Rozdíly v monoploidní velikosti genomu mezi cytotypy Tripleurospermum inodorum (Asteraceae) byly unikátní příležitostí ke studiu frekvence vzniku nových polyploidů v přirozených populacích, neboť umožňují snadné odlišení polyploidních mutantů od již etablovaných polyploidů v rutinních cytometrických analýzách. Cytotypový průzkum opakovaný ve smíšených populacích jednoletého druhu T. inodorum byl patrně úplně prvním pokusem zdokumentovat časový vývoj cytotypového složení v přírodních populacích. Navzdory značným meziročním fluktuacím ve frekvenci cytotypů, jak diploidi tak tetraploidi byli schopni v populacích vytrvat po několik následných let. Častý výskyt takových smíšených populací pak, spolu s částečnou fertilitou triploidních hybridů, přispívají ke genovému toku mezi koexistujícími di- a tetraploidy....
|
|
|
Phenotypic variability and evolutionary relationships among populations of Primula elatior along an altitudinal gradient
Konečná, Veronika ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Mandák, Bohumil (oponent)
Primula elatior představuje slibný model pro studování fenotypové plasticity a genetické variability v populacích podél výškového gradientu. Fenotypová plasticita se projevuje zejména vysokou variabilitou listové morfologie. Genetická struktura populací P. elatior nebyla dosud dostatečně studována, prvotní studie však nasvědčují na potencionálně velkou vnitrodruhovou genetickou variabilitu. Z tohoto důvodu bylo prvním cílem mé práce odhalit genetickou strukturu, stejně tak jako morfologickou a cytologickou variabilitu populací P. elatior ve střední Evropě a zároveň poskytnout porovnání se dvěmi vnitrodruhovými taxony z jihovýchodní Evropy. Pro určení role altitudiální diferenciace na genetickou strukturu populací jsem zvolila tři horské regiony. V neposlední řadě jsem zhodnotila taxonomický status krkonošského endemita Primula elatior subsp. corcontica. Ke zhodnocení variability populací druhu P. elatior byly použity analýzy mikrosatelitů, multivariační morfometrické analýzy a průtoková cytometrie. Pomocí genotypování 12 jaderných mikrosatelitových lokusů jsem odhalila šest hlavních genetických skupin s jasnou separací subsp. intricata na studovaném území střední a jihovýchodní Evropy. Následně jsem se zaměřila na území střední Evropy, kde byly ve třech hlavních horských regionech (Jeseníky,...
|
|
|
Evolutionary and ecological consequences of polyploidization in Arabidopsis arenosa complex in Western Carpathians
Bayerová, Jana ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Slovák, Marek (oponent)
Polyploidizace je klíčový mechanismus rychlé speciace rostlin s řadou fenotypických důsledků, jejichž rozsah je stále nedostatečně prozkoumán. Hlubšímu porozumění evolučním důsledkům genomové duplikace brání hlavně nedostatečná znalost souvislostí mezi změnami na úrovni genomu, fenotypu jedince i ekologických vazeb. Tyto souvislosti je možné nejsnáze studovat v přírodních populacích blízkých příbuzných modelových druhů, pro něž je k dispozici nejvíce informací o struktuře a regulaci genomu a jeho interakcích s fenotypem. Tato práce se proto zaměřuje na slibný dosud přehlížený di- polyploidní systém v rámci rodu Arabidopsis. V oblasti západních Karpat nalézáme morfologicky odlišné populace diploidních i tetraploidních rostlin druhu Arabidopsis arenosa rostoucích podle výrazného výškového gradientu. Pomocí měření morfologie, sběru ekologických dat a genotypování SNP markerů (získaných high-throughput DNA sekvenováním) populací z vysokohorského prostředí a z podhůří jsem se pokusila poodhalit hlavní směry genetické a morfologické variability těchto populací. Zároveň pomocí morfometrického studia přírodních i pěstovaných populací jsem testovala hypotézu, zda výrazná morfologická odlišnost horských populací a populací z podhůří představuje geneticky či ploidně podmíněnou odlišnost nebo projev fenotypické...
|
|
|
Evoluční vztahy tetraploidních zástupců skupiny Galium pusillum (sekce Leptogalium) na území střední Evropy. Alopatrická diferenciace českého endemického druhu G. sudeticum.
Knotek, Adam ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Chrtek, Jindřich (oponent)
V předkládané práci se zabývám evoluční historií polyploidní skupiny Galium pusillum se zaměřením na český endemický druh G. sudeticum, který představuje ideální modelový případ pro studium alopatrické speciace v kontextu (post)glaciálního vývoje středoevropské krajiny. Získaná morfologická a molekulární data poukazují na zcela odlišnou historii dvou izolovaných arel G. sudeticum v Krkonoších a na hadcích ve více jak 200 km vzdáleném Slavkovském lese. Krkonošské populace G. sudeticum jsou pravděpodobně pozůstatkem severního okraje areálu horského druhu G. anisophyllon, který při poledových změnách vegetace hybridizoval s nížinným druhem G. valdepilosum. To podporuje jak intermedierní postavení krkonošských populací v morfologických a molekulárních AFLP analýzách tak i sdílení téhož chloroplastového haplotypu s geograficky blízkými nížinnými populacemi. Na druhé straně hadcové populace ze Slavkovského lesa jsou morfologicky i molekulárně zcela neodlišitelné od druhu G. valdepilosum. Překvapivým výsledkem je nalezení geneticky zcela odlišné skupiny několika populací G. valdepilosum v západních Čechách a v Bavorsku, nacházejících se na reliktních stanovištích (vápencové a hadcové výchozy). Tato skupina může představovat pozůstatek jiné, možná dávnější migrace a vyzdvihuje funkci edaficky podmíněných stanovišť...
|
host ::
RSS.