|
|
Impact of agroforestry on dragonflies diversity
Kajzrová, Soňa ; Lojka, Bohdan (vedoucí práce)
Tropické deštné lesy na celém světě trpí odlesňováním, což je způsobeno především činností drobných zemědělců. Tito zemědělci z velké části využívají metody žďárového zemědělství pro vznik nových usedlostí. V oblasti vlhkých tropů jsou široce rozšířeny agrolesnické systémy, které mají značný potenciál pro zvýšení produktivity zemědělských systémů a udržení nepřetržité rostlinné produkce, často jsou propagovaný jako jeden z nejvíce šetrných zemědělských způsobů pro životní prostředí v rozvojových oblastech. Agrolesnicky pěstované kakao (Theobroma cacao) se pěstuje v zastínění stromů v kombinaci s vytrvalými a jednoletými plodinami, které jsou významným zdrojem příjmů pro drobné zemědělce. Prezentovaný výzkum bude primárně zaměřen na řád vážky (Odonata) patřící do skupiny bezobratlých živočichů vázaných na sladkovodní biotopy. Vážky jsou běžně používány jako ekologické indikátory těchto ekosystémů. Hlavním cílem práce je posoudit jednotlivé ekosystémy z hlediska jejich vlivu na biodiverzitu vážek (Odonata) a to v primárním a sekundárním lese, v agrolesnicky pěstované kakaové plantáži a žďárovém zemědělství v tropické Africe. Předpokládáme, že druhová bohatost a rozmanitost vážek bude klesat s narušením ekosystémů, podle gradientu změny ve využívání půdy. Pro zjištění fytogeografických vztahů mezi sledovanými druhy bude použita analýza mitochondriální 12S RNA.
|
|
|
Morfologická a genetická diverzita agrolesnického druhu Guazuma crinita v Peruánské Amazonii.
Tuisima Coral, Lady Laura ; Lojka, Bohdan (vedoucí práce) ; Helena, Helena (oponent)
Guazuma crinita (Malvaceae) je dřevina pocházející z peruánské Amazonie a díky svému důležitému významu pro místní zemědělce byla vybrána jako vhodná pro domestikaci. Tento proces je stále ještě v raném stádiu. Tak jako u mnoha jiných druhů dřevin je málo známá její genetická variabilita a stále není jasné, jaký bude mít dopad proces domestikace na její genetické zdroje. Hlavním cílem tohoto výzkumu bylo posoudit genetickou variabilitu G. crinita mezi různými populacemi v peruánské Amazonii pomocí morfologických (kvalita dřeva) a molekulárních (ISSR a AFLP) markerů.
První část této studie se zaměřila na variabilitu fyzikálních vlastností dřeva u této dřeviny v rámci jedinců původem z šesti různých lokalit. Vzorky dřeva byly získány ze spodní, střední a horní části kmene. U vzorků dřeva z dvanácti náhodně vybraných stromů, starých osm let, byla stanovena vlhkost, hustota, specifická hmotnost, radiální, tangenciální a objemové smrštění a koeficient anizotropie. Dále byly stanoveny vzájemné vztahy mezi těmito fyzikálními vlastnostmi. Všechny fyzikální vlastnosti dřevin, s výjimkou čerstvé hustoty, se významně lišily mezi jednotlivými lokalitami. Statisticky významné rozdíly byly nalezeny i mezi vzorky z různých částí stromu. Hustota dřeva a koeficient anizotropie (1.6) ukázal, že G. crinita má stabilní dřevo, představující významné výhody, pokud jde o náklady na dopravu a proces zpracování. Výsledky ukázaly potenciál pro výběr vhodných genotypů s požadovanými vlastnostmi dřeva pro další výsadbu a domestikaci.
Druhá část studie popisuje výzkum genetické variability na základě využití ISSR markerů u 44 genotypů z klonálního sadu založeného v peruánské Amazonii ve výzkumném ústavu IIAP v oblasti Ucayali. Deset molekulárních markerů (ISSR) bylo amplifikováno v 65-ti lokusech, z toho 61 lokusů bylo polymorfních (93.8%). Rozsah amplifikace DNA se pohybovala od 260 do 2,200 bp. Celková genetická rozdílnost mezi populacemi (Gst) byla pouze 0.03, což ukazuje 97% genetické rozmanitosti uvnitř jednotlivýchpopulací . Genetický tok (Nm) byl 12.9 allel na generaci. Nenalezli jsme korelaci mezi místem původu a genetickou variabilitou, což značí společný genetický původ těchto jedinců, což dokládá slabá pozitivní korelace mezi genetickou a geografickou vzdáleností.
Třetí část poskytuje přehled o tom, jaký má domestikační proces dřeviny G. crinita vliv na její genetické zdroje. Podařilo se nám zhodnotit 58 vzorků z osmi lokalit tří typů populací, 19 vzorků z přírodní populace, 15 pěstovaných v domácích zahradách a 24 z domestikovaných populací. Použili jsme metodu AFLP se sedmi vybranými primerovými kombinacemi. Celkem 171 fragmentů bylo amplifikováno s 99.42% polymorfismu na úrovni druhu. U testovaných typů populací byl získán následující počet fragmentů 124, 84 a 93 s úrovní polymorfismu 72.51%, 49.12% a 54.39%. Genetická rozmanitost a Shannon index byly zjištěny vyšší v přírodní populaci ve srovnání s domestikovanou populací (He = 0.1 a 0.9, I = 0.19 a 0.16). AMOVA ukázala vyšší rozdíl v rámci jednotlivých populací než mezi nimi (84% a 4%). UPGMA analýza a PCoA neukázaly statisticky významnou korelaci mezi genetickou a geografickou vzdáleností. Došlo však k výrazné genetické diferenciaci mezi jednotlivými typy populací, což naznačuje zúžení genetické variability u domestikovaných populací, i když genetická variabilita zůstává stále relativně vysoká.
Použití morfologických (kvalita dřeva) a molekulárních markerů úspěšně odhalilo genetickou variabilitu druhu G. crinita a tyto metody mohou být použity i pro jiné druhy tropických dřevin. Pro další výzkum doporučujeme rozšíření počtu vzorků i do dalších geografických oblastí.
|
|
|
Agroforestry Systems in Czech Republic
Zelba, Ondřej ; Lojka, Bohdan (vedoucí práce) ; Antonín, Antonín (oponent)
Temperate agroforestry has been described and categorized several times and there are numerous definitions in use. Even though several agroforestry practices have been traditionally used in Czech Republic, any inventory of farms or plots where agroforestry is currently practiced is still missing. This study aimed to find a practical and relatively easy method to identify agroforestry systems on farmland. Firstly, several European surveys such as Land Use and Cover Area Frame Survey (LUCAS) and Corine Land Cover (CLC) were examined to evaluate their applicability in inventory of agroforestry, and several methods of identifying trees in agricultural land blocks were reviewed. The thesis tried out a method that uses Corine Land Cover data in ArcGIS software to identify out patches of land that fall into the annual crops with permanent crops category. It then found agricultural land blocks with trees in those polygons. In the last part of the study, farmers owning plots in the agroforestry field blocks were located in the land registry and a questionnaire was sent out to them regarding the origin, function, and use of the trees in the agricultural blocks to collect information about the land-use systems. In total 3,071 hectares of field blocks were identified to fit the agroforestry conditions, mostly in the South Moravia region. Most of the found areas are in proximity of towns Velké Pavlovice, Louka u Ostrohu, Strážnice na Moravě, Moravský Žižkov, and Šakvice. The areas found there have many small plots that are each owned by a different owner, which creates a very heterogenous landscape. The area is well known for its fruit orchards and the questionnaire answers confirm that the area is indeed suitable for trees like apricots and cherries. The answers have also shown that the agricultural production directly neighboring with the trees used to be much more varied in the past. The thesis also reviewed legislative options for the support of agroforestry and suggested an improved ruleset to determine if a land-use system should be supported by subsidies for agroforestry systems.
|
|
|
Morphological and genetic diversity of camu-camu (Myrciaria dubia, Mc Vaugh) in Peruvian Amazon
Šmíd, Jan ; Lojka, Bohdan (vedoucí práce) ; Petra, Petra (oponent)
Camu-camu (Myrciaria dubia, McVaugh) is currently one of the most important fruit species that is grown in the Peruvian Amazon, as well as in Brazil, Colombia or Bolivia. Larger plantations were established only in the last two decades and a substantial part of the production is still obtained by collecting fruits from the wild. Domestication of the species is still at its very beginning; most of the farmers cultivate the plants without any breeding or just after simple selection. The aim of this study was to characterize the morphological and genetic variability of cultivated and natural populations of camu-camu in the Peruvian Amazon and also to compare the variability among and within these populations. In total we have sampled 13 populations; 10 wild populations in Iquitos region, three cultivated populations in Pucallpa in Peruvian Amazon. For genetic analysis, the leaf tissue samples were collected from ten individuals from each population (n=126), and for morphological data were collected from five trees of each population (n=65). To assess the genetic diversity, we used seven microsatellite primers that were developed from available DNA sequences. Using various genetic softwares, major indexes of variability were detected and dendrograms of relatedness of populations and individuals were created. The statistical analysis did not reveal statistically significant differences for most of the morphological descriptors, except for the fruit parameters. Surprisingly, the trees from wild populations had higher fruit and pulp weight and their fruits contained less seeds compared to cultivated populations. The observed heterozygosity was 0.347 and 0.404; expected 0.516 and 0.506; inbreeding coefficient was 0.328 and 0.200 for wild and cultivated populations, respectively. Wild populations could be divided according to the dendrogram into two completely different groups. In cultivated populations, their approximate origin was determined. All the results indicated a high genetic variability but also a high degree of inbreeding. This can be explained by isolation of the populations from each other or low number of individuals in the population. This high level of diversity can be explored for selection of superior individuals and further possibilities of breeding.
|
|
|
Genetic diversity of baobab (&-lt;i&-gt;Adansonia digitata&-lt;/i&-gt; L.) along an elevation transect in Kenya
Chládová, Anna ; Lojka, Bohdan (vedoucí práce) ; Petra, Petra (oponent)
@Adansonia digitata@L. (Malvaceae) is a huge multipurpose tree of the savannahs of sub-Saharan Africa with high economic potential for local communities. The edible fruits and leaves are known for their high nutritional values and can be used fresh or processed. However, a high intra-specific variability regarding morphology, genetics and nutritional content of baobab and its products is documented for several African regions, while data for Kenya is largely lacking. This study aimed at documenting the genetic and morphological variability of baobab accessions in Kenya and at checking the presence of the newly described diploid baobab species @Adansonia kilima@. Samples were collected from 204 baobab trees from seven populations defined by geographical distance in South-eastern and Coastal Kenya at altitudes of 6-1,058 m asl. Leaf or bark samples for genetic diversity assessment were collected from all 204 trees, while leaves only from 65 and fruits from 76 trees (all in inland locations) for morphological analyses based on the publication Descriptors for Baobab. Nine microsatellite loci were used to assess genetic variation and results analysed with specific software because of the tetraploid nature of baobab. Overall genetic diversity was high and all loci were polymorphic. The mean gene diversity was 0.803 and observed heterozygosity was 0.907. Analysis of molecular variance (AMOVA) revealed low variation among populations (12.4%) and high variation within populations (87.6%). Bayesian clustering and Principal Coordinate Analysis divided the accessions into two clusters, one with only inland and one with coastal accessions. Although the presence of @Adansonia kilima@ was previously postulated for Kenya, flow cytometry did not detect any among the analysed samples as only tetraploids were observed. Regarding morphological characteristics, no differences among the fruit accession from inland populations were found (no fruits were collected in coastal areas). Leaf morphological data showed significant differences between inland and coastal populations with longest leaflets and leaf petioles in accession from the Coast, thus confirming the results obtained for genetic analysis. This study contributes to the overall knowledge of the genetic diversity of baobab in Kenya and can contribute to the development of germplasm conservation strategies and domestication programs for baobab.
|
host ::
RSS.