|
|
Aplikace pro zpracování dat z oblasti evoluční biologie
Radakovič, Lukáš ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Očenášek, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a implementací aplikace, která má za úkol ověřit správnost algoritmu sloužícího na analýzu použitých mechanismů při tvorbě fylogenetického stromu. Aplikace umožňuje uživatelům zadat různé parametry fylogenetického stromu, jeho následné vytvoření a analýzu pomocí algoritmu. Výsledky analýzy se uloží do výstupního souboru, přičemž uživatel má možnost nastavit cestu. Zkoumaný algoritmus správně odhaduje podíl mechanismů na tvorbě stromu. Při odhadu relativního a absolutního podílu na změně počtu chromozomů a velikosti genomu nedosahuje přesné výsledky.
|
|
|
Evoluce velikosti genomu u streptofytních řas rodu Zygnema a souvislosti s ekologií jednotlivých druhů
Lukeš, Jiří ; Čertnerová, Dora (vedoucí práce) ; Lučanová, Magdalena (oponent)
Velikost genomu je znakem, který napříč eukaryotickou diverzitou variuje 64 000 ×. Tato variabilita však nemá žádnou spojitost s komplexitou organismů. Avšak samotné množství DNA souvisí s řadou fenotypických znaků organismů. Konkrétně studie prováděné na rostlinách hledají možné souvislosti velikosti genomu s ekologickými nároky jednotlivých druhů. Obdobné studie u mikroskopických řas však nejsou hojné a často se potýkají s řadou metodologických problémů. Tato práce představuje data o velikosti genomu získaná pomocí metody průtokové cytometrie pro 129 zástupců rodu Zygnema spadajících do 68 evolučních linií. Měření odhalila rozmezí velikosti genomu v rámci tohoto rodu od 0,22 do 5,06 pg. Zároveň bylo popsáno několik linií vykazujících značnou variabilitu ve velikosti genomu, která v mnohých případech napovídá o možných polyploidizacích u tohoto rodu. Identifikace identického poměru GC páru bází u vybraných domnělých polyploidních a monoploidních zástupců podpořila hypotézu o polyploidizaci. Rovněž byla ověřena platnost obecné korelace velikosti buněk a velikosti genomu v rámci této skupiny. Díky známým fylogenetickým vztahům mezi měřenými liniemi byla rekonstruována evoluce velikosti genomu v rodě Zygnema. Dále byly analyzovány možné vztahy mezi velikostí genomu a ekologickými preferencemi...
|
|
|
Druhová a cytotypová diverzita invazních zástupců rodu Symphytrichum ve střední Evropě
Varvažovská, Adéla ; Slovák, Marek (vedoucí práce) ; Hodálová, Iva (oponent)
Cytotypová variabilita astřiček rodu Symphyotrichum je na území Severní Ameriky, odkud tento druh pochází, relativně dobře prozkoumána. Bohužel v Evropě, kam byly astřičky původně zavlečeny jako okrasné rostliny, jim doposud nebyla věnována, co se týče jejich celkové stejně jako cytotypové variability jen omezená pozornost. Publikací a údajů o cytotypové variabilitě a karyologii v Evropě je velmi omezený počet, přičemž některé z nich uvádí výskyt několika druhů a druhových komplexů vyšších ploidních. Astřičky na mnoha místech zplaňují, dokáží se reprodukovat jak vegetativně, tak generativně a kolonizují především stanoviště narušená lidskou činností. Proto byly zařazeny mezi invazivní druhy rostlin. Z biosystematického hlediska jsou astřičky velice komplikovanou skupinou, jelikož jsou morfologicky a karyologicky vysoce variabilní. Celou situaci navíc komplikuje fenomén polyploidie a intenzivní mezidruhová a vnitrodruhová hybridizace. Tyto skutečnosti se podepisují na obtížném určování jedinců a populací a jejich přiřazení k jednotlivým taxonům. Cílem této diplomové práce, bylo objasnění cytotypové variability planě rostoucích druhů astřeček rodu Symphyotrichum (Asteraceae) na území střední Evropy. Sběr materiálu byl zaměřen především na Českou republiku a Slovensko. Pozornost byla soustředěna na...
|
|
|
Temperátní flóra Patagonie a specifické aspekty její evoluce
Koubek, Matěj ; Ptáček, Jan (vedoucí práce) ; Šrámková, Gabriela (oponent)
Patagonie je jednou z mála oblastí jižní polokoule s temperátním klimatem, a proto představuje unikátní prostředí pro studium evoluce místní flóry. Patagonské rostliny vykazují podobně jako jejich protějšky z mírného pásma severní polokoule vyšší míru výskytu polyploidie. Polyploidie je mezi rostlinami široce rozšířený stav, jenž hraje klíčovou roli v adaptaci druhu na různé extrémní stresové podmínky. Klimatické charakteristiky, zalednění či například vulkanická činnost jsou faktory ovlivňující distribuci organismů. Tato práce se zaměřuje na studium patagonské flóry, zejména pak na alpínské a stepní druhy a na jejich biogeografii v závislosti na klimatu a geologii této oblasti. Dále se věnuje vztahu mezi polyploidií a tímto rozšířením. Konkrétně se tato práce věnuje široce rozšířenému modelovému druhu Azorella prolifera, který vykazuje tři ploidní úrovně. Nicméně o výskytu jednotlivých cytotypů máme nulové znalosti. Rozšíření a vlastnosti polyploidů nejsou na jižní polokouli studovány na dostatečné úrovni. Pouze zlomek prací zabývající se touto problematikou se zaměřuje konkrétně na patagonské rostliny. Komplexnější porozumění tomuto tématu může vést k lepšímu pochopení evolučních aspektů patagonské flóry a podobných oblastí.
|
|
|
Evoluční mechanismy středoevropských zástupců rodu Dactylorhiza
Bílá, Klára ; Urfus, Tomáš (vedoucí práce) ; Figura, Tomáš (oponent)
Rod Dactylorhiza (prstnatec), který zahrnuje zelené terestrické orchideje, patří mezi taxonomicky nejkomplikovanější skupiny evropské flóry. Základní druhy mezi sebou často hybridizují a existuje celá řada obtížně identifikovatelných kříženců a hybridogenních linií. Zásadními rodičovskými druhy většiny hybridů a hybridogenních taxonů jsou D. incarnata, D. maculata a D. fuchsii, které současně reprezentují odvozenější linie rodu. Sesterským rodem prstnatců je rod Gymnadenia, který sdílí s prstnatci některé společné znaky. Dactylorhiza viridis, dříve řazená do rodu Coeloglossum, představuje první oddělující se druh. Centrum diverzity se pravděpodobně nachází ve Středomoří, odkud se prstnatce po skončení doby ledové rozšířily zpět do střední Evropy. Hlavním evolučním mechanismem je polyploidizace, která spolu s hybridizací vede ke vzniku alopolyploidních linií. Unikátní znak orchidejí (včetně rodu Dactylorhiza) představuje částečná endoreduplikace, při níž dochází k somatické endopolyploidizaci pouze určité části genomu. Pro mikroevoluci prstnatců má také značný význam způsob opylování. Šálivé květy rodu Dactylorhiza opylují hlavně nezkušení čmeláci, ale lze se u nich setkat také s opylováním brouky nebo mravenci. V posledních dekádách jsou zástupci tohoto rodu ohroženi zejména úbytkem lokalit. Avšak dosud...
|
|
|
Evolutionary role of triploids in diploid-tetraploid populations of Arabidopsis arenosa and Cardamine amara
Voltrová, Alena ; Kolář, Filip (vedoucí práce) ; Chrtek, Jindřich (oponent)
Tato práce se zabývá evolučním potenciálem interploidního toku genů zprostředkovaného triploidními jedinci dvou smíšeně ploidních druhů, Arabidopsis arenosa a Cardamine amara, oba z čeledi Brassicaceae. V přírodních sekundárních kontaktních zónách tvořených diploidními a autotetraploidními cytotypy se triploidní jedinci obou druhů vyskytují vzácně, jsou zastoupeni pouze 0,2 % a 2,5 % jedinců v A. arenosa a C. amara. Přesto jejich role v toku genů mezi rodičovskými diploidně-tetraploidními populacemi zůstává nejasná, ačkoli genetická data potvrdila významné stopy interploidní introgrese. Křížením experimentů obou druhů triploidů s jejich rodičovskými ploidiemi jsem zjišťovala potenciál triploidů jako mediátorů toku genů. Konkrétně plodnost triploidů a jejich schopnost zpětného křížení se svými diploidními a tetraploidními rodiči. Úspěšná křížení zahrnující triploidy jako matky i otce prokázaly schopnost triploidů tvořit životaschopné samčí a samičí gamety. Významná část semen vyprodukovaných z těchto křížení byla schopna vyklíčit a přežít. Potomstvo bylo z velké části aneuploidní, ale byly pozorovány obě základní rodičovské ploidie, což ukazuje způsob, jakým se mohou triploidní jedinci zpětně křížit k diploidním a tetraploidním ploidiím. U C. amara terénní sběry semen z přirozených smíšených...
|
|
|
Hybridizace jako zdroj ohrožení Urtica kioviensis
Pekařová, Michaela ; Urfus, Tomáš (vedoucí práce) ; Štěpánek, Jan (oponent)
Hybridizace může mít na původní taxony negativní vliv, který představuje riziko pro biodiverzitu rostlin. Urtica kioviensis (kopřiva lužní, 2x) je vzácný druh kopřivy, který roste ve smíšených populacích společně s dvěma cytotypy (2x a 4x) blízce příbuzného taxonu Urtica dioica (kopřiva dvoudomá). V minulosti již byla popsána přítomnost hybridů. Hybridizace byla studována na lokalitách v Česku (PR Plačkův les a říčka Šatava, NPR Ranšpurk), na Slovensku (PR Jurský Šúr) a v Maďarsku (Kóny, Fehér-tó). Tyto taxony a jejich hybridi byli studováni pomocí průtokové cytometrie a morfometrické analýzy. Obě metody přinesly důkazy o probíhající hybridizaci. Spojitý "pattern" na diploidní úrovni naznačuje homoploidní hybridizaci a následnou introgresi postihující zejména U. kioviensis. Možnost zpětného křížení na diploidní úrovni potvrdila i analýzy fertility, resp. barvitelnosti, pylu. Byli detekováni i triploidní jedinci, kteří vykazují drobné rozdíly v relativních velikostech genomů a různá postavení vůči rodičovským taxonům v morfometrických analýzách. Na základě těchto výsledků není možné spolehlivě určit jejich původ. K heteroploidní hybridizaci pravděpodobně dochází, ale její přítomnost nelze jednoznačně potvrdit či vyloučit. Hybridi jsou běžní ve smíšených populacích U. kioviensis a představují riziko...
|
|
|
triggers of asexual reproduction: on the crosslink between hybridization, asexuality, polyploidy and speciation on example of Cobitidae loaches
Marta, Anatolie ; Janko, Karel (vedoucí práce) ; Arai, Katsutoshi (oponent) ; Trachtulec, Zdeněk (oponent)
Sexuální reprodukce je u eukaryotických organismů považována za téměř univerzální způsob rozmnožování a má se za to, že jde o evolučně původní stav. Sexuální reprodukce je reprezentována meiotickým dělením, rekombinací, produkcí haploidních gamet a fertilizací. Ačkoliv jsou základní molekulární a cytologické mechanismy meiotického dělení vysoce konzervativní, mohou být narušeny mnoha způsoby, které vedou k výskytu takzvaných asexuálních linií. Původ asexuality se může u jednotlivých taxonů lišit. U obratlovců se spouštěcím mechanismem jeví mezidruhová hybridizace. Současné "klasické" teorie předpokládají, že by asexualita v dlouhodobém evolučním horizontu neměla přetrvat. I přes to jsou mnohé hybridní linie schopny překonat post-zygotické bariéry, způsobující problémy jako kompletní hybridní sterilitu, pozměněnou meiózu vedoucí k asexuálnímu rozmnožování, nebo také zvýšení ploidní úrovně. Přestože jedním z nejčastějších důsledků mezidruhového křížení je sterilita hybridů, mnohé taxony našly způsob, jak produkovat funkční klonální gamety. Znalosti přesných mechanismů formování neredukovaných gamet u asexuálních linií jsou však značně limitovány metodologickými a technologickými obtížemi. Sekavci rodu Cobitis jsou jedním z nejvhodnějších modelů ke studiu otázek týkajících se hybridizace, původu...
|
|
|
Role pohlavního rozmnožování v invazním chování polyploidních invazních druhových komplexů
Jarůšková, Dominika ; Slovák, Marek (vedoucí práce) ; Urfus, Tomáš (oponent)
Invazní rostliny mají výrazně negativní vliv na složení a strukturu rezidentních společenstev. Mohou způsobit výrazný pokles jejich biologické rozmanitosti, a dokonce vážně ohrozit existenci vzácných druhů. Jedním z faktorů, které mohou ovlivnit a zvýšit invazní chování cizích druhů, je duplikace celého genomu (polyploidie). Prostřednictvím zvýšené genetické diverzity může polyploidie ve srovnání s jejich diploidními protějšky zlepšit celkovou zdatnost, reprodukční schopnosti a konkurenceschopnost polyploidních cytotypů. Tato práce vytváří literární přehled zaměřený na mechanismy reprodukce invazních druhů a evaluaci jejich role v invazním chování. Rozmnožování je dále rozebráno právě v kontextu polyploidie, se speciálním zaměřením na vlivy polyploidie na reprodukci sexuální. Součástí práce je v neposlední řadě kapitola představující a diskutující případové studie, které se zabývají vybranými invazními polyploidními druhovými komplexy a analyzují úspěšnost jejich sexuální reprodukce v invazním i přirozeném areálu rozšíření. Klíčová slova: polyploidie, invazní rostliny, pohlavní rozmnožování
|
|
| |
host ::
RSS.