|
|
CRISPR/Cas9 Genome editing in Pyrrhocoris apterus
BERTOLUTTI, Maly
The CRISPR/Cas9 technology is a cutting edge method to genetically modify specific targets in the genome, which allows to create mutants in non-model organisms. The aim of this project was to genetically modify the Pyrrhocoris apterus genomic sequence of the cryptochrome2 gene using the CRISPR/Cas9 technology. Specifically, this project aimed to create a mutant with removed or modified C-terminal part of the CRY2 protein, which should later allow for studying the role of this sequence in CRY2 function.
|
|
|
Effect of the entomopathogenic fungus Isaria fumosorosea on physiological processes in insects
GAUTAM, Umesh Kumar
The project is focused on a study of the infection elicited by entomopathogenic fungus (EPF) Isaria fumosorosea in two model species - the firebug Pyrrhocoris apterus and cockroach Periplaneta americana - and a role of adipokinetic hormones (AKHs) during that. The AKHs are neuropeptides that belong to the AKH/RPCH family and are known mainly for the mobilisation of energy reserves. The AKH role during the fungal infection was monitored by determination of mortality, gene expression in CNS, level of anti-oxidative stress markers, general metabolism, level of nutrients and activity of digestive enzymes. The I. fumosorosea infection elicited severe stress in the infected insects as documented by increase of the AKH expression and AKH levels in CNS of both insect models. The mortality test showed that application of AKH increased the efficacy of EPF application. It is supposed that AKH stimulated higher turnover of fungal toxins by enhanced intensity of metabolism (documented by higher carbon dioxide production) and encouraged the fungus growth by enrichment of haemolymph (a medium for the fungus) by mobilised nutrients. Interestingly, I. fumosorosea affected also digestive processes with substantial inhibition in midgut and partial inhibition in the caeca of male cockroach's digestive enzymes. Another part of this work was to examine changes of the vitellogenin (Vg) level in P. apterus after the I. fumosorosea treatment. The infection significantly reduced the Vg transcript level (checked by quantitative real-time PCR) in the female fat body and protein level in haemolymph (checked polyacrylamide gel electrophoresis). Interestingly, in the male fat body, Vg transcript level significantly increased after the infection, but EPF did not change protein level of male hemolymph. The obtained results point to an interesting role of Vg in insect defence reactions against EPF and are a good example of a trade-off between the Vg function in reproduction and defence reaction. Results of the project might be useful for better understanding of the mechanism of action of entomopathogenic fungi versus AKH, and could be utilised for practical biocontrol of the insect pests in future.
|
|
|
Prekopulační chování u ruměnice pospolné Pyrrhocoris apterus
Křivánek, Miloš ; Jarošík, Vojtěch (vedoucí práce) ; Stejskal, Václav (oponent)
Dosavadní práce zabývající se prekopulačním chováním u Pyrrhocoris apterus (L.), uvádějí, že toto chování se řídí jednoduchým vzorem namlouvání. Cílem této práce bylo rozšířit stávající poznatky o tomto typu chování. Výsledky byly získány na základě zpracování filmového záznamu chování jedinců středoevropské populace (Česká republika), v kopulační sezóně. Byly sledovány změny ve výskytu a aktivitě jednotlivých pohlaví v závislosti na klimatických podmínkách a čase. Dále pak průběh jednotlivých fází námluvního chování ve vzájemné interakci a pod vlivem vnějších faktorů. Tyto výsledky byly doplněny o data z laboratorních pokusů, probíhajících při teplotě 22± 4 řC a fotoperiodě dlouhého dne. Na základě výsledků bylo zjištěno, že klimatické podmínky významně ovlivňují průběh chování. Jedinci obou pohlaví jsou pohybově aktivní ve fotofázi, kdy se v průběhu denního rytmu mění intenzita této aktivity. U samic se projevuje vyšší senzitivita vůči klimatickým výkyvům. Samci pod vlivem přítomnosti receptivních samic, vykazují vyšší pohybovou aktivitu, ve srovnání se skupinou samotných samců. Změna lokomoční aktivity je nastavena vzorem chování, kdy samec aktivně vyhledává potencionální partnerku, která ho pak akceptuje, či odmítá. Vyšší pohybová aktivita se výrazně projevuje ve snížené délce přežívání. Agregační...
|
|
|
Factors influencing effectiveness of aposematic signals against avian predators
Kuklová, Lucia ; Exnerová, Alice (vedoucí práce) ; Krištín, Anton (oponent) ; Sedláček, František (oponent)
Tato disertační práce se zabývá různými faktory, které mohou ovlivňovat efektivitu aposematických signálů vůči ptačím predátorům. V experimentech byli testováni dospělí, v přírodě odchycení ptáci i ručně odchovaná mláďata sýkory koňadry (Parus major). Práci tvoří čtyři studie. V první studii jsme srovnávali reakce dvou geograficky vzdálených populací sýkory koňadry vůči aposematické ploštici ruměnici pospolné (Pyrrhocoris apterus) a její neaposematické uměle vytvořené barevné variantě. Ptáci z české populace se většinou vyhýbali aposematické variantě kořisti a napadali neaposematickou variantu. U ptáků z finské populace, kterým chyběla zkušenost s ruměnicí v přírodě, byla zjištěna větší pravděpodobnost útoku na obě varianty kořisti. I když se česká populace sýkor aposematické variantě kořisti vyhýbala, ve srovnání s finskou populací nebyla více neofobní. Usuzujeme, že rozdílné reakce dvou populací sýkor na aposematickou kořist byly způsobeny rozdílnou zkušeností ptáků s lokálně se vyskytujícími společenstvími aposematické kořisti. Ve druhé studii jsme srovnávali efektivitu dvou strategií chemické obrany larev druhu Chrysomela lapponica před ptačími predátory. Sýkory se naučily vyhýbat larvám zbavených možnosti vnější sekrece již po první manipulaci s kořistí, což ukazuje na přítomnost obranných...
|
|
|
Využití bioluminiscenčních, histologických a imunohistochemických technik při studiu lokalizace produktů genové exprese v tkáních hmyzu
PAUCHOVÁ, Lucie
Reportérovými geny běžně užívanými v molekulární biologii jsou geny enzymů katalyzující bioluminiscenční reakce. Tyto genové markery se uplatňují zejména při studiu oscilace genových produktů v centrálním oscilátoru cirkadiánních hodin. Tato práce zdokonalila techniku, pomocí které lze sledovat změnu exprese cirkadiánního genu period na úrovni jednoho neuronu v mozku Drosophila melanogaster, využitím bioluminiscenčních markerů. Kromě toho byla práce zaměřena na lokalizaci nově identifikovaného neuropeptidu TEFLa v různých vývojových stádiích ploštice Pyrrhocoris apterus. Tento neuropeptid byl detekován v mozcích nymf i dospělců, v posteriorní části středního střeva dospělců a v gonádách larev. U embryí byl nalezen v oblasti okrajů uzavírajícího se amnionového obalu. Syntéza TEFLa neuropeptidu ve střevě dospělců je kontrolována cirkadiánními rytmy. Zjištění distribuce tohoto peptidu je prvním krokem ke specifikaci jeho funkce.
|
|
|
Study of adipokinetic hormone role in insects stressed by entomopathogenic nematodes
IBRAHIM, Emad Ahmed Sayed
In this thesis, the effect of infection elicited by entomopathogenic nematodes (EPNs) Steinernema carpocapsae on Pyrrhocoris apterus and Drosophila melanogaster models were evaluated, and a role of adipokinetic hormones (AKHs) during the infection was characterized. These were monitored by determination of mortality, and various biochemical and physiological characteristics such as AKH levels both in the central nervous system (CNS) and in hemolymph, AKH gene expression in CNS, level of anti-oxidative stress markers, general metabolism and level of nutrients in normal and genetically modified insects. At P. apterus the mortality tests revealed that application of AKH increases the efficacy of EPN treatment. This result was confirmed using the firebugs with AKH receptor deficiency. Further, the increase of AKH expression and AKH levels in CNS and hemolymph seemed to be coordinated after the nematode treatment. At the D. melanogaster model also, the effect of adenosine into the above-mentioned characteristics was included. For this, mutants in AKH (AHK1), adenosine receptor (AdoR1) genes, and in both these genes together (AHK1 AdoR1 double mutant) were employed. Altogether, the results confirmed the involvement of AKH, and partially also adenosine into the antistress defense reactions elicited by the nematobacterial infection. Finally, the last part of the study was focused on examination of the vitellogenin (Vg) role in the defense reaction in firebug body P. apterus affected by two entomopathogenic organisms, the nematode S. carpocapsae and the fungus Isaria fumosorosea. The results revealed that Vg proteins play an important role in the defense against both types of the infections and are also able to kill entomopathogenic bacteria Xenorhabdus nematophila, that are symbionts of S. carpocapsae and that increase toxicity of this nematode.
|
|
|
Circadian clock genes in the circadian clock and photoperiodic timer in Pyrrhocoris apterus
CHODÁKOVÁ, Lenka
This thesis focuses on the circadian clock genes and their involvement in the photoperiodic time measurement in the linden bug, Pyrrhocoris apterus. Application of the molecular biology methods enabled us to propose the architecture of circadian clockwork. We also investigated the role of several previously undescribed players in the circadian clock. Furthermore, by using molecular biology methods we focused on the involvement of core circadian clock genes in the photoperiodism.
|
|
|
Adipokinetic hormone activities in insect body infected by entomopathogenic nematode
IBRAHIM, Emad Ahmed Sayed
The role of adipokinetic hormone (AKH) in the firebug Pyrrhocoris apterus adults infected by the entomopathogenic nematode (EPN) Steinernema carpocapsae was examined in this study. It was found that co-application of EPN and AKH enhanced firebug mortality about 2.5 times within 24 h (from 20 to 51% in EPN vs. EPN + AKH treatments), and resulted in metabolism intensification, as carbon dioxide production in firebugs increased about 2.1 and 1.6 times compared to control- and EPN-treated insects, respectively. Accordingly, firebugs with reduced expression of AKH receptors showed a significantly lower mortality (by 1.6 to 2.9-folds), and lower general metabolism after EPN + AKH treatments. In addition, EPN application increased Akh gene expression in the corpora cardiaca (1.6 times), AKH level in the corpora cardiaca (1.3 times) and haemolymph (1.7 times), and lipid and carbohydrate amounts in the haemolymph. Thus, the outcomes of the present study demonstrate involvement of AKH into the antistress reaction elicited by the nematobacterial infection. The exact mechanism by which AKH acts is unknown, but results suggested that the increase of metabolism and nutrient amounts in haemolymph might play a role.
|
|
|
Reakce skákavky Evarcha arcuata na aposematické ploštice
Raška, Jan ; Exnerová, Alice (vedoucí práce) ; Šobotník, Jan (oponent)
Jan Raška: Reakce skákavky Evarcha arcuata na aposematické ploštice Abstrakt: Tato práce sleduje vliv jednotlivých vlastností kořisti na predační chování druhu Evarcha arcuata (Araneae: Salticidae) Přirozeně zbarvené aposematické larvy Pyrrhocoris apterus byly srovnávány se dvěma typy kořisti: 1) se stejně zbarvenými, ale obrannou sekrecí odlišnými larvami Scantius aegyptius (Heteroptera: Pyrrhocoridae) a 2) s odlišně zbarvenými larvami bílých mutantů P. apterus. Ve srovnání P. apterus a S. aegyptius bylo zjištěno, že obranná sekrece S. aegyptius je méně účinná při první interakci s predátorem, ale po několika předloženích nebyl rozdíl reakcí pavouka mezi těmito dvěma druhy zřejmý. Při změně druhu kořisti E. arcuata symetricky a výrazně generalizovala mezi oběma druhy. V paměťovém testu byl ale prokázán výrazný rozdíl - zatímco P. apterus se pavouk vyhýbal i po jednom dni, na S. aegyptius útočil stejně, jako by byl naivní. U barevných forem P. apterus bylo chování pavouků v učicí sekvenci obdobné, symetrická byla i generalisace. V paměťovém testu uspěly obě dvě formy (pavouci prokázali rozdíl ve srovnání s naivními), na bílé mutanty bylo ale vedeno znatelně víc úspěšných útoků než na červené. Klíčová slova: Aposematismus, mimikry, aversivní učení, generalisace, paměť, skákavky, Evarcha arcuata, ploštice,...
|
|
|
Prekopulační chování u ruměnice pospolné Pyrrhocoris apterus
Křivánek, Miloš ; Jarošík, Vojtěch (vedoucí práce) ; Stejskal, Václav (oponent)
Dosavadní práce zabývající se prekopulačním chováním u Pyrrhocoris apterus (L.), uvádějí, že toto chování se řídí jednoduchým vzorem namlouvání. Cílem této práce bylo rozšířit stávající poznatky o tomto typu chování. Výsledky byly získány na základě zpracování filmového záznamu chování jedinců středoevropské populace (Česká republika), v kopulační sezóně. Byly sledovány změny ve výskytu a aktivitě jednotlivých pohlaví v závislosti na klimatických podmínkách a čase. Dále pak průběh jednotlivých fází námluvního chování ve vzájemné interakci a pod vlivem vnějších faktorů. Tyto výsledky byly doplněny o data z laboratorních pokusů, probíhajících při teplotě 22± 4 řC a fotoperiodě dlouhého dne. Na základě výsledků bylo zjištěno, že klimatické podmínky významně ovlivňují průběh chování. Jedinci obou pohlaví jsou pohybově aktivní ve fotofázi, kdy se v průběhu denního rytmu mění intenzita této aktivity. U samic se projevuje vyšší senzitivita vůči klimatickým výkyvům. Samci pod vlivem přítomnosti receptivních samic, vykazují vyšší pohybovou aktivitu, ve srovnání se skupinou samotných samců. Změna lokomoční aktivity je nastavena vzorem chování, kdy samec aktivně vyhledává potencionální partnerku, která ho pak akceptuje, či odmítá. Vyšší pohybová aktivita se výrazně projevuje ve snížené délce přežívání. Agregační...
|
host ::
RSS.