Optimalizace diagnostiky houby Microdochium bolleyi v rostlinném hostiteli pomocí molekulárních metod

Bára STAROŠTÍKOVÁ

Bachelor's thesis

Optimization of diagnostics of the fungus Microdochium bolleyi in a plant host using molecular methods

Anotácia:

Endofytické houby, včetně Microdochium bolleyi, významně ovlivňují některé své rostlinné hostitele a pro řadu z nich mají pozitivní přínos. Mohou se podílet na zvýšení odolnosti rostlin vůči abiotickému i biotickému stresu a tím zajistit jejich přežití zejména v nepříznivých podmínkách. Pro detekci endofytů se v současnosti čím dál více uplatňují molekulární metody, a to hlavně různé typy PCR. Teoretická část této práce se věnuje charakterizaci organismu Microdochium bolleyi a podrobnému popisu endofytismu, včetně významu endofytů, jejich přínosu pro dané rostlinné hostitele a také možnosti využití molekulárních metod pro jejich detekci. Dále je zde uvedena charakteristika organismu Brachypodium distachyon a interakce pšenice s endofytickými houbami. Cílem praktické části byla optimalizace diagnostiky endofytické houby Microdochium bolleyi v pšenici (Triticium aestivum) a rostlině Brachypodium distachyon pomocí kvantitativní Real-time PCR (qPCR). Pro detekci M. bolleyi byly použity druhově specifické primery navržené pro amplifikaci ITS oblasti rDNA. Pomocí kvantitativní Real-time PCR byla endofytická houba úspěšně detekována v obou rostlinných hostitelích a stejně tak bylo stanoveno relativní množství endofytu v jednotlivých částech rostlin. Přítomnost endofytu ve formě chlamydospor byla v jednotlivých kořenech pozorována i pomocí světelného mikroskopu. Přestože houba Microdochium bolleyi patří mezi tzv. kořenové endofyty, její přítomnost byla prokázána i v bázi stébla.

Abstract:

Endophytic fungi including Microdochium bolleyi can offer many benefits to some of their plant hosts such as improved tolerance to abiotic and biotic stress. Therefore, endophytes play an important role in plant´s survival especially in harsh conditions. Nowadays, the presence of endophytes is very often detected by molecular methods, mostly by different types of PCR. The aim of theoretical part was to characterize the endophytic organism Microdochium bolleyi and to provide readers with detailed information about endophytes including their importance in plant biology and molecular techniques used for their detection. It also focuses on description of model organism Brachypodium distachyon and interaction of wheat with endophytic fungi. The aim of experimental part was to optimize the diagnostics of the endophytic fungus Microdochium bolleyi in wheat (Triticum aestivum) and Brachypodium distachyon using quantitative Real-time PCR (qPCR). M. bolleyi was detected with the help of species-specific primers designed for amplification of the ITS region of rDNA. This method successfully detected the endophyte M. bolleyi in both plant hosts and determined its relative quantity in different parts of plants. Clusters of chlamydospores indicating the presence of M. bolleyi in root tissue were also observed using the light microscope. Even though M. bolleyi primarily colonizes plant roots, in this experiment it was found in stem bases as well.

Kľúčové slová

endofyt, Microdochium bolleyi, hostitel, kvantitativní Real-time PCR, biologická ochrana rostlin, ITS oblast

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 5. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Mgr. Pavel Matušinský, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Biology / Molecular and Cell Biology