Možnosti využití moderních molekulárních metod pro faunistické průzkumy bezobratlých

Bc. Jaroslav Strádal

Master's thesis

Possibilities of using modern molecular methods for faunistic invertebrate surveys

Abstract:

Moderní molekulární taxonomické metody založené na identifikaci druhů pomocí sekvence DNA pronikají, díky technologickému pokroku, do stále většího množství odvětví biologie. Nacházejí využití jak v tradiční taxonomii, kde slouží k popisu molekulárních znaků druhů, tak při studiu světové biodiverzity při identifikaci kryptických druhů nebo faunistických průzkumech, či dokonce v potravinářském průmyslu při kontrole skutečného složení potravin. Jednou z těchto metod je i DNA barcoding anebo mitochondriální metagenomika využívající moderních sekvenačních metod, které přispívají k neustálému zdokonalování těchto přístupů při odhalování skutečné biodiverzity na Zemi. Cílem této práce je posouzení možnosti využití moderních molekulárních metod při vyhodnocování faunistických průzkumů a položení základů pro jejich vyhodnocování s využitím molekulárních metod, především při průzkumech zaměřených na bezobratlé. Za tímto účelem, po dobu několika týdnů, probíhal odchyt bezobratlých různými metodami na lokalitě PŘ Housle. Vhodné vzorky byly následně předány odborníkům na druhovou determinaci. Na základě získaných dat byla hodnocena časová a finanční náročnost všech zvolených metod a také přesnost jejich výsledků. V neposlední řadě byl jako součást diplomové práce navrhnut hybridizační panel, jenž pokládá základy pro NGS sekvenování COI genů pocházejících ze směsných vzorků členovců na území České republiky a střední Evropy.

Abstract:

Modern molecular taxonomic methods, based on species identification through DNA sequencing, are spreading into an increasing number of fields in biology, thanks to technological advancements. They are being utilized in traditional taxonomy, where they are used to describe molecular characteristics of species, as well as in the study of global biodiversity, for identifying cryptic species or conducting faunistic surveys, and even in the food industry, for authenticating food composition. One of these methods is DNA barcoding or mitochondrial metagenomics, which employs modern sequencing techniques and contributes to the continual improvement of these approaches in uncovering the true biodiversity on Earth. The aim of this study is to evaluate the possibility of using modern molecular methods in assessing faunistic surveys and to lay the foundation for their evaluation using molecular methods, particularly in surveys focused on invertebrates. To this end, various invertebrates were captured over several weeks using different methods at the PŘ Housle site. Suitable samples were then submitted to experts for species identification. Based on the data obtained, the time and financial costs of all the selected methods were evaluated, as well as the accuracy of their results. Lastly, as part of this thesis, a hybridization panel was proposed, which lays the groundwork for NGS sequencing of COI genes from mixed samples of arthropods in the Czech Republic and Central Europe.

Keywords

faunistický průzkum, NGS, bezobratlí, druhová determinace

Keywords

faunistic survey, NGS, invertebrates, species determination

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Jiří Synek, Ph.D.
• Reader: Petr Stiblík, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme:
Forest Engineering