Výber variabilných chloroplastových a jadrových markrov pre štúdium evolučných vzťahov v agregáte Pinguicula vulgaris

Rebeka MATULOVÁ

Bakalářská práce

Selection of variable chloroplast and nuclear markers for study of evolutionary relationships within the Pingucula vulgaris aggregate

Anotace:

Bakalárska práca sa zameriava na problém súvisiaci s taxonomickým postavením Pinguicula bohemica (tučnice českej) v rámci agregátu Pinguicula vulgaris (tučnice obyčajnej), a teda či tučnica česká predstavuje samostatný taxón odlišný od tučnice obyčajnej, alebo sa jedná len o morfologickú variabilitu bez významnejšej taxonomickej hodnoty. Cieľom práce bolo pokúsiť sa nájsť polymorfné molekulárne markre, pomocou ktorých by bolo možné odlíšiť tučnicu českú od tučnice obyčajnej a jej najčastejšej morfologickej variety tučnice obyčajnej dvojfarebnej (P. vulgaris var. bicolor). Teoretická časť práce pozostáva z kapitoly zaoberajúcej sa súhrnnou charakteristikou rodu Pinguicula, nasledovanou popisom agregátu Pinguicula vulgaris a predstavením problematiky taxonomického zaradenia P. bohemica. Tretia kapitola vo všeobecnosti popisuje metódy založené na molekulárnych markroch využívané v taxonómii rastlín. Experimentálna časť popisuje výsledky hľadania polymorfných molekulárnych markrov. V rámci tejto časti práce bolo pomocou PCR reakcie testovaných celkovo 16 lokusov (3 jadrové a 13 chloroplastových). V prípade úspešnej amplifikácie (2 jadrových a 9 chloroplastových) boli amplifikované lokusy sekvenované a sekvencie následne bioinformaticky spracované a navzájom porovnané zarovnaním. U dvoch jadrových lokusov bol detegovaný zmesný signál a navrhuje sa ďalšia analýza pre vytvorenie lokus-špecifických primerov. Z celkového počtu deviatich úspešne amplifikovaných chloroplastových lokusov v piatich nebol pozorovaný žiadny polymorfizmus. Vo zvyšných štyroch bol pozorovaný polymorfizmus, ktorý by mohol byť druhovo špecifickým pre taxón Pinguicula bohemica. Ako najvhodnejším lokusom pre ďalšie použitie sa zdajú byť lokusy psbM-ycf6 a trnQ-rps16. Pre vyvodenie spoľahlivých taxonomických záverov je však nutné ďalšie štúdium väčšieho počtu vzoriek.

Abstract:

This bachelor thesis is focused on the problem with the taxonomic delineation of Pinguicula bohemica (czech butterwort) in relation to Pinguicula vulgaris agg. (common butterwort) aggregate, whether the czech butterwort represents a distinct taxon that differs from the common butterwort, or the difference between these taxa represents morphological variability without a taxonomic value. The thesis aimed to find polymorphic molecular markers which will help to differentiate P. bohemica from common butterwort (P. vulgaris s. str.) and and its most common morphological variety (P. vulgaris var. bicolor). The first part of the thesis represents brief characterization of the genus Pinguicula and is followed by a description of the investigated taxa Pinguicula vulgaris and P. bohemica, and part describing the problem with taxonomic delimitation of P. bohemica. In the third chapter basic molecular methods used in botanical research and plant taxonomy are described. In the experimental section, the results of searching for polymorphic molecular markers are described. Altogether 16 loci (3 nuclear and 13 chloroplast) were tested for the presence of polymorphism using PCR reaction. In the case of successful amplification (two nuclear and nine chloroplast), amplified loci were sequenced, and sequences were bioinformatically processed, aligned and compared each to other. Two nuclear loci gave a mixed signal, and further optimization is suggested to design locus-specific primers. Within the rest nine successfully amplified chloroplast loci no polymorphism was observed in five of them. The remaining four loci showed some level of polymorphism that showed to be specific for P. bohemica. The most suitable loci for further use seems to be the psbM-ycf6 and trnQ-rps16 loci. To draw reliable taxonomic conclusions a further study of a larger set of samples is needed.

Klíčová slova

Pinguicula bohemica, Pinguicula vulgaris L. s. str., Pinguicula vulgaris var. bicolor, taxonomické postavenie, molekulárne markre v taxonómii, jadrové a chloroplastové lokusy, polymorfizmus, bioinformatická analýza

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 7. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: RNDr. Luboš Majeský, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biologie / Molekulární a buněčná biologie