|
|
Environmental drivers of microbial community composition in a temperate forest
Martinović, Tijana ; Baldrian, Petr (vedoucí práce) ; Vašutová, Martina (oponent) ; Kopecký, Jan (oponent)
V poslední době se do popředí zájmu dostává úloha lesů v globálním koloběhu uhlíku. Mikroorganismy jsou klíčovou součástí koloběhu uhlíku v lesních ekosysémech, kde se účastní důležitých ekosystémových procesů. Jedním z nich je degradace uhlíkatých sloučenin, od jednoduchých po velice obtížně rozložitelné, přičemž většina studií se zaměřovala na houby. Teprve nedávno se ukázalo, že i bakterie jsou schopné rozkládat komplexní rostlinné polymery v půdě a že v koloběhu uhlíku mohou hrát stejně důležitou úlohu jako houby. Kromě toho máme velmi omezené znalosti o časové dynamice houbových a bakteriálních společenstev a o tom, jak na ně působí různé faktory prostředí. Hlavním cílem této dizertace je zodpovědět na výše naznačené otázky (1) určením rychlosti obratu houbových a bakteriálních společenstev v půdách lesů mírného pásma, (2) popsáním faktorů ovlivňujících strukturu houbových společenstev smrkového a bukového porostu v průběhu jejich dlouhodobého vývoje, (3) určením podílu hub a bakterií na rozkladu různých uhlíkatých sloučenin v lesní půdě a (4) popsáním vývoje bakteriálních společenstev v reakci na vykácení smrkového porostu. Výzkum mikroorganismů zajišťujících klíčové ekosystémové procesy včetně rozkladu a koloběhu uhlíku je zásadní pro pochopení budoucího vývoje uhlíkové bilance v rámci...
|
|
|
Využití molekulárních markerů pro studium vlivu globálních změn na společenstva hub
Faltysová, Julie ; Baldrian, Petr (vedoucí práce) ; Koukol, Ondřej (oponent)
Houby jsou nezbytnou součástí života na Zemi. Mimo svou hlavní roli v rozkladu organické hmoty patří také mezi významné symbiotické organismy a podílí se na poskytování celé řady ekosystémových služeb důležitých pro člověka jako je například primární produkce rostlin a s tím spojená dostupnost potravin, či regulace půdní vody. Pro studium distribuce hub se často využívá metody tzv. DNA metabarcodingu, která kombinuje využití specifických molekulárních markerů, nejčastěji univerzálního houbového ITS, a masivně paralelního sekvenování. Význam této metody v současné době měnícího se prostředí roste, a pomáhá nám sledovat změny v houbových společenstvech vlivem globálních změn. Ukazuje se, že především klimatické faktory jako je oteplování, změny ve srážkovém režimu a depozice dusíku, významně ovlivňují složení společenstev a zastoupení jednotlivých funkčních skupin hub. Tyto změny pak mohou mít následně vliv na fungování celých ekosystémů, a může být tak ohrožena jejich rovnováha. Klíčová slova: molekulární markery, DNA metabarcoding, společenstva hub, oteplování, změna klimatu, depozice dusíku
|
|
|
Houby asociované s kořeny dřevin
Charvátová, Markéta ; Baldrian, Petr (vedoucí práce) ; Gryndler, Milan (oponent)
Oproti půdnímu prostřední představují kořeny rostlin místo s podstatně vyšší dostupností živin, zejména díky přísunu uhlíkatých produktů fotosyntézy. Kořeny proto umožňují život řadě mikroorganismů, které tyto látky využívají. Mikroorganismy v kořenech, ale na druhou stranu mohou čelit nedostatku dalších živin, například dusíku a fosforu. Na rozdíl od bakterií dovede řada vláknitých hub transportovat tyto látky z půdy a jejich mycelia se tak vyskytují i v tomto prostředí - typickým příkladem jsou ektomykorrhizní houby, asociované s kořeny stromů. Kořeny stromů produkují exudáty, které se liší svým složením u každého druhu a dokonce se mohou lišit i u každého jedince. To způsobuje vysokou diverzitu hub, asociovaných s kořeny. V půdě jsou také přítomny parazitické a saprotrofní houby. Složení a aktivita mikroorganismů je rozdílná v rhizosféře a ve "volné" půdě, která není přítomností kořene ovlivněna. Práce poukazuje na odlišnost rhizosféry a "volné" půdy, význam mykorrhizních hub na fyziologii rostlin a shrnuje druhy hub nalezené na kořenech smrku ztepilého - Picea abies. Klíčová slova: houby, mykorrhiza, půda, rhizosféra, smrk ztepilý (Picea abies)
|
|
|
Ecology of yeasts in forest soils
Mašínová, Tereza ; Baldrian, Petr (vedoucí práce) ; Marečková, Markéta (oponent) ; Kolařík, Miroslav (oponent)
Společenstva mikroorganismů ve svrchních horizontech půdy představují významnou složku lesních ekosystémů. Navzdory tomu, že kvasinky jsou nedílnou součást společenstev půdních hub, jejich roli v lesních ekosystémech dosud nebyla věnována dostatečná pozornost. Cílem této dizertační práce bylo popsat složení společenstva kvasinek v půdě a opadu temperátního lesa pomocí sekvenace environmentální DNA, identifikovat dominantní druhy kvasinek a popsat, jak složení jejich společenstva obráží biotické a abiotické podmínky prostředí. Dalším cílem bylo izolovat kvasinky z lesní půdy a opadu a popsat nové druhy, které jsou významně zastoupené v environmentální DNA. Reprezentativní izoláty byly charakterizovány z hlediska jejich schopnosti využívat organické látky a podílet se na rozkladu mrtvé organické hmoty. Výsledky této práce ukázaly, že kvasinky představují podstatnou část společenstev hub v půdě a opadu temperátního lesa s vyšším relativním zastoupením v půdě. V opadu se společenstva kvasinek liší mezi porosty buku, dubu a smrku. Faktory, ovlivňující složení společenstva v půdě, jsou pravděpodobně složitější a zahrnují vliv abiotických podmínek a vegetace. Přestože faktory prostředí ovlivňují společenstva kvasinek a vláknitých hub podobně, existuje mezi nimi rovněž mnoho rozdílů. Navzdory taxonomické...
|
|
| |
|
|
Molecular biology and ecology of microbial decomposition of plant-derived biopolymers in forest ecosystems
Žifčáková, Lucia ; Baldrian, Petr (vedoucí práce) ; Uhlík, Ondřej (oponent) ; Bárta, Jiří (oponent)
V této dizertační práci byly studovány schopnosti hub a bakterií degradovat jednoduché i složité uhlíkaté sloučeniny získané z různých zdrojů, jako jsou kořenové exsudáty, opad, půdní organická hmota nebo houbové mycelium. Znalost funkčních vlastností, zejména degradačních schopností hub a bakterií, je důležitá pro dešifrování černé skříňky fungování mikrobů v půdě, a tím pomáhá při modelování a předpovídání budoucích směrů vývoje mikrobiálních společenstev tváří v tvář globálním změnám. U sbírkových kmenů hub s různou taxonomií a ekofyziologií byla ekofyziologie důležitější při projevu funkčních vlastností než taxonomie. U bakteriálních izolátů z opadu a půdy smrkového lesa, bylo potvrzeno, že Acidobakterie produkují širokou škálu enzymů ve velkém množství in vitro, byly také hojně zastoupeny a také aktivní v procesech rozkladu v kyselé smrkové půdě. Exprese degradačních enzymů u bakterií i hub byly dále studovány in situ v půdě smrkového lesa, která představuje důležité životní prostředí vzhledem k širokému rozšíření jehličnatých lesů na severní polokouli. Naše znalosti, pokud jde o pochopení sezónního vlivu na mikrobiální činnost, jsou nedostatečné. To je důvod, proč byl studovaný vliv sezónnosti na transkripci všech funkčních genů u hub a bakterií. Stejné experimentální uspořádání bylo použito...
|
|
|
Cellulolytic fungi and their diversity on plant litter
Gálová, Diana ; Baldrian, Petr (vedoucí práce) ; Kolařík, Miroslav (oponent)
Rozklad opadu si vyžaduje prítomnosť zodpovedajúcich degradačných enzýmov, ktorých dobrými producentmi sú práve huby. Lesné pôdy vykazujú značnú mieru heterogenity v rozložení týchto enzýmov v rôznych merítkach. Navyše produkcia degradačných enzýmov sa mení v priebehu roka. Obvykle ju sprevádza i zmena spoločenstva húb. V tejto práci som sa zaoberala rozložením enzymatickej aktivity na povrchu jednotlivých listov z opadu a zaujímal ma rozdiel v zložení spoločenstiev osídľujúcich miesta kde prebieha intenzívny rozklad celulózy a miestach s nízkou enzymatickou aktivitou. Ďalším cielom bolo izolovať celulolytické huby pomocou opadových sáčkov s celulózou, umiestnených v lesnom opade, s využitím metódy filtrovania spór a metódy vyrieďovania (dilution-to-extinction). V listnatom lese s dominantným porastom dubu bol odobraný opad v štyroch štádiách rozkladu: senescentné listy z vetvičiek a opad po 2, 10 a 22 mesiacoch dekompozície. Na desiatich listoch z každého druhu opadu bola zmeraná aktivita celobiohydrolázy na ich povrchu. Listy boli prichytené na doštičku s agarom a plocha listu bola pokrytá agarózou obsahujúcou fluorescenčne značenú substrát. Pre každý list bola vytvorená mapa relatívnej enzýmovej aktivity a v miesta s nízkou a vysokou aktivitou bol vyrezaný štvorec o ploche približne 1 cm2 . Z oboch...
|
|
|
Ekofyziologie mikroskopické houby Pseudogymnoascus destructans
Homutová, Karolína ; Kubátová, Alena (vedoucí práce) ; Baldrian, Petr (oponent)
Mikroskopická houba Pseudogymnoascus destructans (Ascomycota: Pseudeurotiaceae) způsobuje nemoc zvanou syndrom bílého nosu (WNS) působící úhyn netopýrů během hibernace. Nemoc se vyskytuje v Severní Americe a v Evropě. Houba je charakterictická asymetricky zakřivenými konidiemi, pomalým růstem a růstem v nízkých teplotách (pod 20 řC). Cílem této studie je vytipovat vlastnosti zodpovědné za unikátní ekologii Pseudogymnoascus destructans pomocí srovnání s ekologicky příbuznými či nepříbuznými patogenními i nepatogenními druhy hub. Tato část zahrnuje studium tolerance k nepříznivým podmínkám a poznání spektra utilizovaných živin (sloučeniny uhlíku, dusíku, fosforu, síry a nutriční elementy). Testování k nepříznivým podmínkám také má pomoci odhadnout potenciál houby se šířit mimo jeskyně. Posledním cílem je vyvinutí selektivního izolačního média pro P. destructans. Vliv nepříznivých podmínek (např. UVA, UVA s UVB, 25 řC, 30 řC, 37 řC a nedostatek vzdušné vlhkosti) byl testován fluorescenčním značením propidium jodid (PI) prostřednictvím průtokové cytometrie. Spory P. destructans a tří izolátů hub z podzemních nebyly životaschopné po 3 týdnech uchovávání v 37 řC. Další nepříznivé podmínky nezpůsobovaly výrazný pokles životaschopnosti nebo způsobily výraznější pokles životaschopnosti jen u některého...
|
|
|
Structure and function of microbial communities of montane spruce forest
Štursová, Martina ; Baldrian, Petr (vedoucí práce) ; Uhlík, Ondřej (oponent) ; Slaninová Kyselková, Martina (oponent)
Struktura a funkce půdních mikrobiálních společenstev horských smrčin Martina Štursová Abstrakt Jehličnaté lesy jsou prostorově různorodé a představují důležitý ekosystém, který při současném klimatu slouží k zachycování uhlíku a jeho velké množství uchovává ve stojící živé biomase nebo v půdní organické hmotě. Tvorba organické hmoty skrze rozklad mrtvé biomasy a přeměny organických sloučenin vyloučených do rhizosféry je primárně zprostředkována mikrobiálním společenstvem lesní půdy. Přes vzrůstající znalosti o složení těchto půdních společenstev, se málo ví o mikrobech, kteří jsou zodpovědní za tyto procesy přeměny, o faktorech které ovlivňují tato společenstva nebo o jejich odpovědi na zvětšující se množství velkých disturbancí. Studie zahrnuté v této dizertační práci se podílí na doplnění zmíněných chybějících informací. Studie byly provedeny v neobhospodařovaných smrkových lesích nejvyšších poloh NP Šumava a to jak v nenarušených oblastech, tak v prostorech s různou dobou rozvoje od kůrovcové kalamity. Kombinace metod zahrnujících kultivace hub, měření enzymových aktivit, nebo NGS sekvenování byly použity k popisu mikrobiálních společenstev, jejich rozmístění v prostoru a čase a faktorů, které ovlivňují tato půdní společenstva jak v nenarušeném lese, jakož i jejich odpověď na velkou disturbanci....
|
|
|
Houby asociované s tlejícím dřevem v temperátních lesích
Štercová, Lucie ; Baldrian, Petr (vedoucí práce) ; Zikánová, Blanka (oponent)
Dřevokazné houby jsou důležitou součástí všech lesních ekosystémů. Na jejich činnosti je závislá řada dalších organismů, které využívají látky produkované během tlení dřeva. Enzymy, které dřevo rozkládají, představují pro houby nepostradatelný nástroj při přeměně strukturních látek dřeva, až na vodu a oxid uhličitý. To z nich dělá esenciální součást koloběhu uhlíku v přírodě. Dynamika společenstva hub na tlejícím dřevě je určena spektrem abiotických a biotických faktorů. Variabilita mikroklimatických podmínek, rozdíly ve vlhkosti dřeva a plynném režimu jsou určujícími stresovými faktory, které vymezují přítomnost druhů adaptovaných na takové podmínky. Důležitým faktorem, díky kterému se dá částečně predikovat složení společenstva, je stupeň rozložení dřeva a historie výskytu druhů na daném susbtrátu. Dalším ukazatelem, který může částečně vysvětlovat složení společenstva je způsob odumření stromu a typ tlejícího substrátu. Vývoj společenstva navazuje od primárních kolonizátorů, s vysokou tolerancí k nepříznivým podmínkám, přes sekundární kolonizátory, kteří mají schopnosti získat substrát nad primárními kolonizátory, ale vyžadují stabilnější mikroklimatické podmínky, až po pozdní kolonizátory, kteří jsou adaptovaní na stresové faktory v podobě nedostatku živin. Klíčová slova : Houby, tlející dřevo,...
|
host ::
RSS.