Genetická diverzita jasanu ztepilého

David Chludil

Bachelor's thesis

Genetic diversity of European ash

Abstract:

Hymenoscyphus fraxineus je zavlečený patogen ohrožující jasan ztepilý, který plní důležitou ekologickou funkci převážně v porostech na březích vodních toků. Nákaza existuje stále relativně krátce a kvůli tomu, že se jí dlouhou dobu nevěnovala větší pozornost, nemáme doposud mnoho dat. Proto není snadné odhadovat budoucnost jejího šíření a dopad na jasanové porosty. Ovšem kvůli tomu, jak rychle se rozšiřuje patogen i celkové chřadnutí stromů lze usuzovat, že bude docházet k úplnému rozpadu porostů a masivnímu úbytku jasanů v evropských lesích. Stěžejní proto do budoucna bude podpora diverzity jasanových porostů a případných geneticky rezistentních jedinců. Toto se jeví jako hlavní nástroje, které mohou jasan v Evropě zachránit. Cílem práce „Genetická diverzita jasanu ztepilého“ je zhodnotit dosavadní poznatky o genetické podmíněnosti rezistence vůči patogenu Hymenoscyphus fraxineus. Kromě toho byla práce zaměřena na porovnání různých metodických postupů, vhodných pro analýzu genetické diverzity a rezistence proti patogenu. Teoretická část práce byla zpracována rešerší odborné literatury, která byla v minulosti publikována. V analytické části byla zpracována a vzájemně porovnána metodika studií, které využívaly mikrosatelitové a SNP markery a markery založené na rozdílné genové expresi. Rešerší odborné literatury bylo zjištěno, že populace jasanů mají relativně vysokou genetickou diverzitu, a na druhou stranu H. fraxineus má velmi nízkou genetickou diverzitu. Zdá se, že existuje geneticky podmíněná rezistence, která je ovšem individuální a její mechanismus nebyl spolehlivě prokázán. V analytické části byly navrženy metodické postupy, vhodné pro různé typy budoucího výzkumu. Hlavním zjištěním bakalářské práce tedy je, že existuje geneticky podmíněná rezistence proti H. fraxineus u individuálních stromů, a zároveň evropské populace jasanu disponují relativně vysokou genetickou diverzitou. Díky tomu bude možné identifikovat rezistentní stromy. Ty mohou sloužit pro zakládání odolných porostů, které budou mít zároveň vysokou genetickou diverzitu. To umožní adaptaci na případné budoucí hrozby. Zároveň na základě analytické části bude možné sestavit vhodnou metodiku pro mou diplomovou práci.

Abstract:

Hymenoscyphus fraxineus is the introduced pathogen endangering the European ash, which has a significant role ecology-wise, mainly as a part of riparian forests. There are not many related data available yet, as the disease is known only for a short period of time, and it did not receive much attention since it was discovered. It is therefore difficult to asses the future impact on ash covers. However, the decay of stands and major decline of the Fraxinus excelsior in European forests may be expected, considering the rate of pathogenic spreading and the withering of the trees. The support of diversity in the European ash stands and the genetically resistant individuals is crucial to reverse the ash dieback and prevent the ash from becoming extinct in Europe. The aim of the thesis „Genetical diversity of European ash“ is to evaluate the current findings regarding the genetically induced resistance to pathogen Hymenoscyphus fraxineus. This thesis also focuses on comparing various methodical approaches suitable for analysing gene diversity and pathogenic resistance. The theoretical part of the thesis is based on the compilation of the published scientific literature. For the purpose of solving the analytical part was evaluated and compared the methodology of studies, employing microsatellite and SNP markers and markers based on different gene expression. The analysis of scientific literature has concluded that the ash populations have relatively high gene diversity, although H. fraxineus’s gene diversity is considerably low. It appears that there is genetically induced resistance, which is, however, only individual, and its mechanism has never been reliably proven. In the analytical part were suggested methodical approaches suitable for various types of future research. The major conclusions of this bachelor’s thesis are the existence of genetically induced resistance to H. fraxineus found in individual trees and the fact that the European ash tree populations are endowed with relatively high gene diversity. Both resistance to mentioned fungus and high gene diversity would enable the identification of resistant trees. Those may be used for planting resilient stands with high gene diversity, allowing the adaptation to any possible future threats. The eligible methodology for my diploma thesis will also be based on the analytical part of the thesis.

Keywords

jasan ztepilý, Hymenoscyphus fraxineus, odumírání a chřadnutí jasanů, genetická diverzita, molekulární markery

Keywords

gene diversity, European ash, Hymenoscyphus fraxineus, dying back and withering of ash, molecular markers

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jiří Korecký, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Bachelor programme / field:
Forestry / Forestry