Rod Lophophora J. M. Coult. I. Taxonomie rodu, izolace DNA a výběr molekulárních markerů pro biosystematickou studii.

Barbora SASÁKOVÁ

Bachelor's thesis

Genus Lophophora J. M. Coult. I. Taxonomy, DNA isolation and selection of molecular markers for biosystematic study.

Anotácia:

Rod Lophophora je rod malých, kulovitých, nenápadných kaktusů rostoucích od jihozápadu Spojených státu amerických přes severní Mexiko až po střední Mexiko. V dnešní době se do rodu řadí pět druhů, které jsou rozděleny do dvou sekcí: Lophophora sect. Lophophora a L. sect. Diffusae. Do první sekce je řazen jeden vysoce polymorfní druh L. williamsii, zatímco do sekce Diffusae jsou řazeny zbylé čtyři druhy L. diffusa, L. koehresii, L. fricii a L. alberto-vojtechii. Zástupci sekce Lophophora se vedle morfologie liší od sekce Diffusae i obsahem a složením alkaloidů. Proslulý alkaloid meskalin, vyvolávající silný vizuální halucinace, se tvoří jenom u zástupců sekce Lophophora a je tedy charakteristický pro druh L. williamsii. Taxonomické zpracování rodu však není jednoznačné a vyvolává mnoho polemik o tom, jestli se v rodě skutečně dá rozlišit pět druhů, nebo existuje jenom jeden morfologicky značně polymorfní druh L. williamsii. Tato bakalářská práce se zaměřila na podrobnou literární rešerši z aktuálních zdrojů, zahrnující morfologický popis, údaje o taxonomii, areálu výskytu a historii rodu Lophophora. Praktická část byla zaměřena na izolaci DNA a testování molekulárních markerů pro polymerázovou řetězovou reakci (PCR). Celkově bylo zpracováno 151 rostlinných vzorků rodu Lohophora, zahrnujících čtyři z pěti popsaných druhů, ze kterých byla vyizolována DNA. Kvalita vyizolované DNA byla ověřena na agarózové elektroforéze a koncentrace byla změřena na NanoDropu. Vhodnost DNA pro další molekulárně-genetické analýzy, byla otestována pomocí PCR reakce, kdy se testovalo pět různých markerů na čtyřech vzorcích s různou kvalitou DNA.

Abstract:

The genus Lophophora is a genus of small inconspicuous globular cacti, growing from the Southwestern United States through Northern Mexico up to Central Mexico. Nowadays, the genus consists of five species, which are divided into the two sections: Lophophora sect. Lophophora and L. sect. Diffusae. The section Lophophora includes only one highly polymorphic species L. williamsii, while the section Diffusae includes remaining four species: L. diffusa L. koehresii, L. fricii and L. alberto-vojtechii. Representatives of the section Lophophora differ from the section Diffusae in morphology, content and composition of produced alkaloids. Renowned alkaloid mescaline, causing powerful visual hallucinations, is produced only by representatives of the section Lophophora. Thus, mescaline is characteristic for the species L. williamsii. However, taxonomic treatment of the genus is not clear and raises number of controversy about whether it is possible to distinguish the five species within the genus, or there is only one morphologically highly polymorphic species L. williamsii. This thesis was focused on a detailed literature search of current resources about the genus, including morphological description, information on taxonomy, distribution and history of the genus Lophophora. The aim of practical part was isolation of DNA and testing of molecular markers by means of Polymerase Chain Reaction (PCR). DNA was extracted from 151 samples, comprising four of the five actually described species. Quality of isolated DNA was checked on agarose gel electrophoresis and DNA concentration was measured by Nanodrop. Suitability of extracted DNA for subsequent molecular-genetic analysis was tested with five markers on four samples of different quality, using a PCR reaction.

Kľúčové slová

izolace DNA, Lophophora, PCR reakce, peyotl

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 7. 2015

Zverejniť od: 27. 7. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: RNDr. Luboš Majeský, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Ecology and Environmental Protection / Ecology and Environmental Protection