Genetická variabilita fytopatogenních oomycet |
Genetic variability of phytopathogenic oomycetes |
Školitel: RNDr. Miloslav Kitner, Ph.D. tel.: 585634810 |
Konzultant: Prof. Ing. Aleš Lebeda, DrSc. |
Zdroje: projekty - Rijk Zwaan, the Netherlands, NP Mikroorganismy (MZe), IGA |
Oomycetes form a diverse group of fungus-like eukaryotic microorganisms, also known as water molds, that include both saprophytes and pathogens of plants, insects, crustaceans, fish, vertebrate animals, and various microorganisms. Plant-pathogenic oomycetes cause devastating diseases in numerous crop, ornamental, and native plants. With recent efforts in genomics and functional genomics and the resulting resources, genetic research on oomycetes has entered an exciting phase. This project is focused on development of molecular markers which might be applied in individual and population genetic studies of downy mildews species devastating important crop species (e.g. Bremia lactucae, Pseudoperonospora cubensis, P. humuli, Plasmopara halstedii) and represent well established research programme in Department of Botany of Faculty of Science, Palacký University in Olomouc. |
|
Evoluce středoevropských zástupců Gageasect. Didymobulbos |
Evolution of Gagea sect. Didymobulbos in Central Europe |
Školitel: Doc. RNDr. Bohumil Trávníček Ph.D. |
Rod křivatec (Gagea) zahrnuje jednoděložné časně kvetoucí geofyty, pro které je typická kombinace generativního a vegetativního rozmnožování. V rodu je známá hybridizace a s ní spojený vznik nových druhů retikulátní evolucí. Hojný je také výskyt polyploidie a časté zastoupení jedinců s lichým ploidním stupněm, kteří se dokáží v populacích udržovat pomocí vegetativního rozmnožování. |
Sekce Didymobulbos představuje z evolučního pohledu jednu z nejsložitějších skupin rodu. Ve střední Evropě se vyskytují dva šířeji pojaté druhy z tohoto okruhu, a to křivatec český (Gagea bohemica) a křivatec rolní (Gagea villosa). I přes rozdílnou morfologii mají oba druhy několik společných vlastností: jejich vývojové centrum se nachází v jižní Evropě, ve středoevropských populacích se vyskytují pouze vyšší cytotypy a u obou druhů je udáváno těchto cytotypů několik. Existují zde však i ekogeografické odlišnosti: zatímco křivatec český osidluje ve střední Evropě především reliktní stanoviště a je indikátorem kontinuálního bezlesí, druhý taxon se zde chová spíše jako archeofyt. |
Předpokládané cíle navrhované dizertační práce jsou následující: 1) za pomoci vhodných karyologických a cytologických metod popsat pattern rozšíření a ekologickou valenci jednotlivých cytotypů ve střední Evropě, 2) pomocí studia vhodných molekulárních markerů popsat evoluční vztahy středoevropských a jihoevropských populací a 3) na základě shromážděných poznatků navrhnout taxonomický koncept obou studovaných druhů. |
Genus Gagea comprises early flowering geophyte monocots which are characteristic by combination of sexual and asexual reproduction, frequent hybridization and consequent polyploidy and reticulate evolution of taxa. Remarkable is also presence of plants with odd cytotypes which are reproducing vegetatively and thus maintaining on the localities.From the evolutionary point of view, section Didymobulbos represents one of the most complicated groups in the genus. There are two broad taxa from this section recognized in the Central Europe, i.e., Gagea bohemica and G. villosa. These two taxa share several similar traits, such as several reported cytotypes, occurrence of only higher ploidy levels in the Central Europe and common place of origin in the Mediterranean. However, there are also some ecological differences – Gagea bohemica grows in the relic habitats and thus is also best indicator of the continuous open habitats, but G. villosa is probably archeophyte.
Presumed outputs of this dissertation are following: 1) description of the cytogeographical patterns and ecological valence of the cytotypes, 2) exploration of evolutionary relationship of populations from the Central and southern Europe and 3) proposal of suitable taxonomic concept for both broad taxa. |
|
Biosystematika zástupců Allium sect. Codonoprasum | Biosystematics of representatives of Allium sect. Codonoprasum | Školitel: RNDr. Martin Duchoslav, Ph.D. | Rod česnek (Allium) zahrnuje jednoděložné geofyty, pro které je typická kombinace generativního a vegetativního rozmnožování. V rodu je známý výskyt polyploidie a časté zastoupení jedinců s lichým ploidním stupněm, kteří se dokáží udržovat pomocí vegetativního rozmnožování. Doposud se však ví velmi málo o významu hybridizace a s ní spojeného vzniku nových druhů retikulátní evolucí. | Sekce Codonoprasum představuje z evolučního pohledu jednu z nejsložitějších a nejdynamičtějších skupin rodu, rozšířenou v Evropě, severní Africe, na Blízkém Východě a zasahující svým rozšířením až po Kavkaz. Ještě v 80. letech 20. století se z Evropy uvádělo 22 druhů, ale v posledních 20 letech došlo k popisu velkého množství nových, většinou lokálně se vyskytujících druhů, převážně vázaných na oblast Mediteránu. Neví se však téměř nic o evolučních vztazích uvnitř této skupiny, a pouze kusé informace jsou známy o roli hybridizace a polyploidizace v této skupině, zcela chybějí údaje o velikosti genomu. U řady i široce rozšířených druhů jsou pouze sporé informace o výskytu a rozšíření polyploidie a její roli v anatomicko-morfologické diferenciaci uvnitř a mezi taxony. Navíc se ukazuje, že pojetí některých široce rozšířených druhů v sobě zahrnuje heterogenní soubor populací patřících patrně různým druhům. | Předpokládané cíle navrhované dizertační práce jsou následující: 1) za pomoci vhodných karyologických a cytologických metod popsat strukturu rozšíření na různých prostorových škálách a zhodnotit dále ekologickou valenci vybraných zástupců sekce v Evropě, 2) pomocí studia vhodných molekulárních markerů popsat evoluční vztahy taxonů sekce a 3) prostudovat význam anatomicko-morfologických znaků pro determinaci jednotlivých taxonů v rámci sekce a zhodnotit taxonomickou hodnotu vybraných taxonů v rámci sekce. | Genus Alium comprises geophyte monocots which are characteristic by combination of sexual and asexual reproduction and frequent polyploidy. Within the genus Allium, a rather distinct and phylogenetically young section Codonoprasum has been considering as taxonomically difficult due to (i) the overall morphological similarity of its members that is aggravated by the loss of many diagnostical characters on dry specimens and (ii) frequent occurrence of polyploid species but also intraspecific polyploid series that blur morphological distinctiveness of many. These features may explain frequent misinterpretation of many species but also gross undervaluation of number of species within the section. Since the treatment of the genus Allium for Flora Europaea that accepted 22 species belonging to this section in Europe, huge amount of work has been done by several researchers that resulted in more than twenty described species new to science from the Mediterranean. However, only limited data are available for evolutionary relationships among members within this section and also the role of hybridisation and polyploidy within the section is only poorly known. Similarly, genome size variation and the potential role of selected anatomical and morphological traits within and between members are almost unknown. | Presumed outputs of this dissertation are following: 1) description of the cytogeographical patterns, genome size variation and ecological valence of selected members of the section, 2) exploration of evolutionary relationship among members of the section and 3) evaluation of anatomical and morphological traits for determination of members of the section. | | | Evoluce karyotypu banánovníku (Musa spp.) | Školitel: Mgr. Eva Hřibová, Ph.D., ÚEB AVČR | Banánovník (Musa spp.) patří do čeledi Musaceae, která obsahuje jen tři rody – rod Musa, který je zároveň nejpočetnější, rod Ensete a rod Musella. Jaderný genom banánovníku je v porovnání s genomy mnoha jiných rostlin relativně malý (1Cx = 550 – 760 Mbp). Jaderná DNA je rozdělena do 9-11 velmi malých a morfologicky podobných chromozómů. Přestože byl v nedávné době sekvenován genom jednoho z pravděpodobných rodičů jedlých typů banánovníku (A genom), zatím neexistuje žádná spolehlivá metoda, která by umožňovala identifikovat všechny chromozómy v rámci karyotypu, respektive chromozomální změny – především translokace. Zajímavým jevem je pak negativní korelace mezi velikostí genomu a počtem chromozómů, kdy je pro fylogeneticky starší druhy rodu Musa charakteristická větší velikost jaderného genomu a menší základní chromozómové číslo než u druhů evolučně mladších. Cílem práce je získat nové poznatky o evoluci karyotypu vybraných druhů čeledi Musaceae, které budou charakterizovat jednotlivé fylogenetické skupiny. Zároveň bude práce zaměřena na identifikaci translokací v genomech A a B a u diploidních jedlých typů banánovníku Africké vysočiny. Pro studium evoluce karyotypu a stejně tak identifikaci translokací a dalších chromozomálních přestaveb v genomu banánovníku bude využito kombinace metodik zahrnující bioinformatiku, molekulární a cytologické techniky a fluorescenční in situ hybridizaci (FISH). | Uchazeč by měl mít zájem o řešení dané problematiky a dobrou znalost anglického jazyka, protože bude spolupracovat s výzkumnými týmy v zahraničí. | Uchazeč bude zároveň členem výzkumného týmu Ústavu experimentální botaniky AV ČR, v. v. i. - Centra strukturní a funkční genomiky rostlin a je mu proto garantován částečný pracovní úvazek (50%) na výzkumném projektu. Experimentální práce bude financována z projektu nadace Billa a Melindy Gatesových uděleného ústavu International Institute of Tropical Agriculture (IITA) se sídlem v Nigérii. | Bananas (Musa spp.) belong to family Musaceae, which comprises two genera – Ensete and Musella. Nuclear genome of Musa is relatively small (1Cx = 550 – 760 Mbp) and separated into 9 – 11 morphologically similar chromosomes 1 – 2µm long. Despite the availability of high quality whole genome sequence of banana (M. acuminata 'DH Pahng', A genome), we still do not have a tool to identify individual chromosomes at cytogenetic level or to identify chromosomal changes such as translocations. An important observation is a negative correlation between the basic chromosome number (x) and nuclear genome size (1C) which can be explained by the evolution from a common ancestor by chromosome fission accompanied by DNA loss. | The aim of this study is to gain insights into the karyotype evolution of selected species which represent phylogenetic groups among the Musaceae family. The work will also focus on identification of chromosomal changes (especially translocations) in A and B genomes as well as in diploid edible East African Highland bananas. Combination of methods including bioinformatics, molecular and cytological techniques and fluorescence in situ hybridization will be applied. | The applicant is expected to have a strong interest in these research topics. Good communication skills in both written and spoken English are required, since the candidate will collaborate with research teams abroad. | The applicant will be a member of the research team of the Centre of Plant structural and Functional Genomic, Institute of Experimental Botany, AS CR in Olomouc and will be employed on partial time (50% working capacity). The experimental work will be financed from a research project of the Bill and Melinda Gates Foundation awarded to the International Institute of Tropical Agriculture (IITA) with headquarters in Nigeria. | | |
