|
|
Analýza genů pro ribozomální RNA u variet Brassica napus (řepka olejka)
Dofková, Květoslava ; RNDr.Roman Matyášek, CSc. (oponent) ; Kovařík,, Aleš (vedoucí práce)
Brassica napus (AACC, 2n = 38) je allotetraploidním druhem, který vzešel z křížení diploidních druhů Brassica rapa (AA, 2n = 20) a Brassica oleracea (CC, 2n = 18). Cílem práce bylo provést genetickou a epigenetickou analýzu vysokokopiových genů pro ribozomální RNA (rDNA) u několika variet hybridního druhu B. napus. Experimenty zahrnovaly stanovení poměru rodičovských genů v hybridech, sekvenční a methylační analýzu promotorové oblasti rDNA. Pomocí Southernovy hybridizace byla zjištěna značná proměnlivost v zastoupení rodičovských jednotek rDNA mezi jednotlivými varietami. Data ze sekvenční analýzy byly v dobré shodě s hybridizačními experimenty a u jedné z variet byla pomocí sekvenace odhalena genetická rekombinace mezi rodičovskými jednotkami rDNA. Methylační analýzou, která byla provedena pomocí hydrogensiřičitanového sekvenování, bylo u hybridů zjištěno, že jednotky rDNA původem z B. rapa mají vyšší hodnotu methylace než jednotky původem z B. oleracea.
|
|
|
Optimalizace metod tkáňových kultur řepky pro využití techniky Crispr/Cas9
HARENČÁK, Jan
Transformace rostlin pomocí bakterie Agrobacterium tumefaciens (podle nové nomenklatury Rhizobium radiobacter) je široce používaná metoda pro úpravu genomu u rostlin. Nicméně, různé odrůdy řepky olejky nemají vždy stejnou schopnost regenerace in vitro, která je pro transformaci klíčová. Tato práce se zabývá optimalizací regeneračního protokolu pro vybrané odrůdy řepky olejky. Z šesti testovaných odrůd úspěšně regenerovaly pouze dvě - Arabella a Obelix. Vytvořený protokol lze použít pro regeneraci bez transformace, ale je možné do něj implementovat i kroky, které transformaci pomocí A. tumefaciens umožňují.
|
|
|
Identifikace genů rezistence k nádorovitosti pomocí asociativní transkriptomiky
HEJNA, Ondřej
Současný tlak patogenů na hospodářské plodiny představuje pro šlechtění náročné úkoly. Jedním z vážných problémů, které současné moderní šlechtění řeší, představuje nádorovitost košťálovin. Toto onemocnění způsobuje půdní biotrofní patogen Plasmodiophora brassicae. V současnosti představuje tento patogen závažné problémy pro většinu brukvovitých plodin v celosvětovém měřítku. Možnosti regulace této nemoci jsou nyní relativně omezené a z ekonomického hlediska se jeví jako jediná efektivní možnost, pěstování rezistentních odrůd. Do současné doby bylo identifikováno několik genetických zdrojů rezistence pro šlechtění, nicméně jejich použití při šlechtění do jisté míry brání neznalost principu fungování rezistence. V rámci této práce je hodnocena odolnost kolekce genotypů B. napus k nádorovitosti a následně jsou tato data použita pro dvojici analýz založených na metodách asociativní transkriptomiky sloužící k nalezení selekčních markerů a příčinných genů. Při hodnocení reakce 250 genotypů ve variabilní kolekci B. napus byl použit směsný patotyp nádorovitosti ECD 17/31/31. Výsledkem tohoto testování bylo nalezení 46 rezistentních genotypů, jejichž index napadení (DI) převyšoval hodnotu 80. Pro 245 genotypů byla získána RNAseq data ze sekvenování jejich transkriptomů. V těchto datech byly identifikovány SNP markery a expresní profily genů, které byly následně použity ve dvou asociativních analýzách. V prvním případě byla na základě 256 397 SNP markerů provedena SNP asociační analýza. Výsledkem této analýzy bylo nalezení 86 SNP markerů, které byly lokalizovány do 9 různých oblasti na šesti chromozomech. Tyto rezistentní lokusy byly pojmenovány podle jejich polohy jako BnA01_0308, BnA02_0265, BnA02_0286, BnA03_0186, BnA03_0263, BnA08_0009, BnC02_0414, BnC07_0238 a BnC07_0421. V rámci těchto oblastí bylo nalezeno 392 genů. V případě druhé asociační analýzy byly použity expresní profily 53 889 genů B. napus, které vykazovaly určitou míru změny exprese mezi jednotlivými genotypy. Samotná analýza hodnotila míru asociace mezi expresními profily a DI. Na základě této analýzy bylo nalezeno 19 asociovaných genů. V posledním kroku byly provedeny anotační analýzy GO, InterPro a anotace na základě podobnosti s geny Arabidopsis thaliana pro geny, které byly výsledkem předchozích asociačních analýz. Na základě těchto dat bylo vybráno 82 kandidátních genů zapojujících se do odolnosti proti nádorovitosti košťálovin. Tyto výsledky představují užitečné informace jak pro samotné šlechtění identifikací asociovaných SNP markerů použitelných pro šlechtění odolných odrůd, tak pro pochopení samotného principu rezistence u B. napus.
|
|
|
Distribuce S-alel u rodu Brassica
ŽALUDOVÁ, Václava
Autoinkompatibilita (AI) je systém, který zabraňuje samoopylení v populaci a tím umožňuje tok genů a variabilitu. AI je determinována jedním polymorfním lokusem, S-lokusem, který obsahuje několik genů zodpovědných za autoinkompatibilní reakci. Jeden z genů ležících na S-lokusu je gen SLG, a na základě sekvenční podobnosti jsou alely genu SLG rozděleny do dvou skupin. První skupina je považována za dominantní a druhá skupina je recesivní. Klonovány a následně sekvenovány byly inkompatibilní linie a 5 odrůd Brassica napus. S rozdílnými SLG alelami byly klonovány a následně sekvenovány. Z 31 sekvencí získaných z rozdílných SLG klonů byl odvozen fylogenetický strom. Tři hlavní skupiny SLG sekvencí zřejmě mají rozdílnou alelickou specifitu. Dvě skupiny, zahrnující většinu autoinkompatibilních linií a odrůd jsou nejspíše 2 S-alely běžné u rodu Brassica napus. Tyto výsledky byly porovnány s databází NCBI u různých druhů Brasica napus a také u druhů Raphanus sativus. Po vyhodnocení všech těchto údajů clusterovou analýzou byl vytvořen fylogenetický strom, který ukazuje na velké rozdíly mezi třídami genů SLG, ale na nepatrné rozdíly mezi různými druhy Brassica.
|
|
| |
|
|
Analýza genů indukovaných abiotickým stresem u řepky
HOŠTIČKOVÁ, Irena
Šlechtění na odolnost vůči abiotickým stresorům je v současné době jedním z nosných témat šlechtění rostlin. Ve šlechtitelských programech řepky byla v případě selekce rostlin s vyšší odolností abiotickým stresům pozornost po dlouhé období věnována převážně jen popisným morfologickým a fyziologickým parametrům. V rámci této dizertační práce bylo provedeno několik experimentů zaměřených na identifikaci potenciálních genů spojených s reakcí na abiotický stres pomocí metody RT-qPCR (quantitative reverse transcription PCR). Zároveň byla použita metoda SPR (rezonance povrchového plazmonu), moderní optická metoda, která umožňuje studovat velmi nízké koncentrace nativních proteinů i v přítomnosti jiných látek, umožňuje kvantifikaci konkrétních proteinů vazbou na specifické protilátky a u řepky či jiných významných plodin nebyla doposud použita. Protein ERD10 byl pomocí metody rezonance povrchového plazmonu (SPR) identifikován jako protein účastnící se reakce na stres chladem, resp. aklimatizaci. Z výsledků vyplývá, že akumulace proteinu ERD10 ve standartních podmínkách ovlivňuje dynamiku změny jeho akumulace v průběhu stresu chladem. V případě, že hledáme genotypy, které by měly vynikat svou schopností aklimatizovat se i během krátkého teplého podzimu, nabízí se analýza akumulace dehydrinů metodou rezonance povrchového plazmonu jako vhodná metoda pro rychlý, nenáročný a relativně levný skrínink většího množství genotypů ve šlechtitelských kolekcích. Dalšími testovanými geny byly LTI78, RCI2A, NRP1 a dva geny pro hypotetické proteiny. Jejich relativní exprese se v průběhu stresu chladem také výrazně zvyšovala. O funkci těchto genů a proteinů se toho zatím ví velmi málo, proto budou jistě zajímavým předmětem dalších experimentů. Dále byla testována také relativní exprese genů vytipovaných podle výsledků analýzy proteinů metodou MALDI-TOF/TOF u regenerovaných mikrosporových embryí odvozených z rostlin řepky stresovaných simulovaným suchem. Byly testovány geny pro lactoylglutathione lyázu I, fosfolipázu D 1 a peroxiredoxin antioxidázu. U odolnější odrůdy ve standardních podmínkách a na začátku stresu byla naměřena významně nižší exprese genu pro peroxiredoxin antioxidázu. Tento gen bude předmětem našeho dalšího zkoumání jako potenciální marker pro výběr genotypů, které mohou být odolnější stresu suchem.
|
|
|
Využití molekulárních markerů pro studium genetické diverzity šlechtitelských materiálů řepky
ČÍŽKOVÁ, Pavla
Tato práce je zaměřená na použití metody ISSR pro studium genetické diverzity řepky olejné (Brassica napus L.). Celkem bylo hodnoceno 180 genotypů. Jako vstupní materiál byly použity zmražené listy řepky tří šlechtitelských stanic: 1/ Šlechtitelská stanice Selgen a.s., 2/ OSEVA PRO s.r.o. a 3/ Šlechtitelská stanice Slapy u Tábora. Izolace DNA byla provedena metodou CTAB podle Williamse modifikovanou pro řepku. Pro metodu ISSR byly vybrány 4 UBC primery, které vykazovaly vysokou variabilitu a stabilitu. Analýza probíhala pomocí gelové elektroforézy. V práci je rovněž zahrnuto porovnání gelové a čipové elektroforézy. Výsledkem práce jsou matice podobnosti mezi jednotlivými odrůdami, které byly poskytnuty zpět šlechtitelům jako podklad pro další šlechtění.
|
|
|
The physiological and proteomic characterisation of winter oilseed rape upon abiotic stress
Urban, Milan ; Vítámvás, Pavel (vedoucí práce) ; Hnilička, František (oponent) ; Valentová, Olga (oponent)
in Czech language, Ph.D. thesis - Milan Urban, 2017 V některých letech je zemědělská produkce brukve řepky olejky - významné plodiny České republiky - ohrožena (kromě biotických stresů) mrazem či suchem. V prvním přehledovém článku jsme proto věnovali pozornost proteinům, které byly nalezeny ve studiích porovnávajících genotypy s různou mírou tolerance k abiotickým stresům. V tomto článku jsme se také zaměřili na aplikaci výsledků proteomických studií ve šlechtitelských programech a při zvyšování odolnosti plodin ke stresům obecně. Vlastní výsledky jsme pozorovali u chladově aklimovaných, nejarovizovaných rostlin řepky ve fázi listové růžice. V druhém článku jsme prokázali signifikantní vztah mezi mrazuvzdorností, akumulací dehydrinů a aklimací fotosyntetického aparátu u pěti odrůd řepky. Při porovnání s dřívějšími výsledky jsme pozorovali nejen specifickou akumulaci dehydrinu D97, ale i kvalitativní změny dalších dehydrinů. Tyto výsledky naznačují, že úroveň získané mrazuvzdornosti je závislá nejen na aklimaci fotosyntézy, ale i na vyšší akumulaci ochranných složek. Stres sucha (článek č. 3) byl navozen ve fázi prodlužování stonku před kvetením, což je fáze, ve které rostlina musí přijmout větší množství vody. Pozdní jarní přísušky před nebo během kvetení výrazně snižují výnos a kvalitu produkce....
|
|
|
Dědičné a nedědičné faktory ovlivňující kvalitu řepkového oleje
Zemanová, Kateřina ; Sedláková, Vladimíra (vedoucí práce) ; Bečka, David (oponent)
Tato literární rešerše se dopodrobna zabývá kvalitou řepkového oleje v závislosti na dědičných a nedědičných faktorech. Spotřeba řepkového oleje každým rokem stoupá a kromě využití ve výživě lidí se zpracovává i v krmivářském průmyslu či jako biopalivo pro motorová vozidla. V řepkovém oleji má velké zastoupení zejména kyselina olejová. Dále se v něm nachází kyselina linolová a linolenová a nežádoucí kyselina eruková, jejíž množství je značně redukováno. Je podstatné zmínit i obsah glukosinolátů, jako antinutričních látek, které se spolu s kyselinou erukovou redukují a vzniká řepkový olej typu 00. Všechny tyto složky jsou v práci podrobně popsány. Obsah mastných kyselin v řepkovém oleji mohou ovlivňovat jak faktory genetické, tak faktory environmentální. Selekce hraje při šlechtění značnou roli. Vhodným výběrem správných genotypů spolu s vlivy vnějšího prostředí můžeme dosáhnout požadovaného cíle. Důležitou roli zde hraje i syntéza mastných kyselin, kde pomocí desaturačních enzymů řady fad, dochází k desaturaci kyseliny stearové na kyselinu olejovou, linolovou a linolenovou. Pomocí metody QTL je možné detekovat genové pozadí kvantitativních znaků. Hlavní geny zodpovídající za kvalitu řepkového oleje se nachází na chromosomech A, konkrétně A1, A3, A5 a A8, které jsou v práci zmíněny.
|
|
|
Vliv bíle a žlutě kvetoucí řepky na výskyt přirozených nepřátel škůdců
Křížek, Stanislav ; Kazda, Jan (vedoucí práce) ; Daniel, Daniel (oponent)
Hmyz navštěvující řepku tvoří bohaté společenství. Manipulace vlastností plodiny zasáhne jak druhy škodlivé, tak prospěšné, mezi něž počítáme mnoho druhů blanokřídlého hmyzu. Tato práce je zaměřená na vyhodnocení dopadu pěstování ozimé řepky bílé barvy květu na její hmyzí společenství v porovnání s dvěma odrůdami žlutými. Nově vyšlechtěná liniová odrůda ozimé řepky Witt byla porovnávána s dvěma hybridními odrůdami žlutě kvetoucí ozimé řepky Sherpa a DK Sensei. Pokus byl proveden v roce 2015 na pokusných pozemcích Výzkumného ústavu rostlinné výroby v Praze Ruzyni, v. v. i. a na pozemcích Pokusné stanice Uhříněves České zemědělské univerzity v Praze. Hmyz byl odchytáván entomologickým smýkadlem, padacími pastmi a emergenčními lapáky. Byl zaznamenáván výskyt hlavních škůdců (blýskáčka řepkového Brassicogethes aeneus, bejlomorky kapustové Dasineura brassicae, krytonosce šešulového Ceutorhynchus obstrictus, dřepčíka olejkového Psylliodes chrysocephalus a dřepčíků rodu Phyllotreta) a jejich parazitoidů. Dominantními druhy parazitoidů byly Tersilochus heterocerus, Platygaster subuliformis, Trichomalus perfectus, Mesopolobus morys a Omphale clypealis. Byla stanovena úroveň mortality škůdců. Počty druhů identifikovaných podle klíče byly zpracovány ve statistickém software R za použití metody zobecněného lineárního modelu. Výsledky potvrzují vhodnost zkoumaných odrůd pro pěstování v systému bílé řepky, zejména v kombinaci Sherpa a Witt a nastiňují druhové složení společenství parazitoidů řepky olejky v České republice, kteří se mohou výhodně uplatnit při regulaci populací významných škůdců.
|
host ::
RSS.