Nalezení genů rezistence jahodníku velkoplodého (Fragaria, ananassa)

Bc. Terézia Sabadková

Master's thesis

Finding resistance genes of strawberry (Fragaria, ananassa)

Abstract:

Most of the microorganisms that are occurring naturally cannot be cultivated in laboratory conditions, therefore a scientific department called metagenomics has been developed. The metagenomics allows the analysis of microbial communities in their natural habitat. In the life cycle of the strawberries as well as other the other agriculturally important plants not only environment takes effect on the plants but also microorganisms. Phytophthora cactorum is considered to be one of the most important pathogens invading strawberries. The diploma thesis deals with metagonomic analysis of strawberry samples taken from various strawberry fields in the Czech Republic. Unfortunately, due to time constraints relayed to repeated unsuccessful infection of strawberry with oomycete Phytophthora cactorum, it was no longer possible to successfully complete the planned transcriptomic analysis. The essential procedure included preparation of the sequencing library, next generation sequencing, processing of the sequenced data and final evaluation. By analysing the data, we found that the highest diversity occurs in soil samples in all the locations. Ascomycota and Basidiomycota had the highest representation in all types of samples. The familiar pathogen of the strawberries Phytophthora cactorum was recorded in only four of the twelve locations even though plants that were selected showed standard signs of this pathogen.

Abstract:

Většina mikroorganismů, přirozeně se vyskytujících v prostředí, nemůže být kultivována v laboratorních podmínkách. Z toho důvodu byl vyvinutý vědní obor metagenomika, který dovoluje analýzu mikrobiálních společenstev v jejich přirozeném životním prostředí. Jahody, stejně jako jiné polnohospodářsky významné rostliny, čelí ve svém životním cyklu nejen vlivu prostředí, ale také vlivu mikroorganismů. Za jednoho z nejvýznamnějších patogenů napadající jahody je považován Phytophthora cactorum. V rámci diplomové práce byla provedena metagenomická analýza vzorků jahod odebraných z jahodových polí na různých místech České republiky, kdy vzhledem k opakovaně neúspěšné infekci jahodníku oomycetou Phytophthora cactorum již nebylo možné z časových důvodů úspěšně dokončit i plánovanou transkritomickou analýzu. Základní kroky v rámci provedené analýzy zahrnovaly přípravu sekvenační knihovny, sekvenovaní nové generace, zpracování sekvenačních dat a následné vyhodnocení. Analýzou výsledných dat jsme zjistili, že nejvyšší diverzita je ve všech lokalitách ve vzorcích půdy. Nejvyšší zastoupení měly ve všech typech odběru kmeny Ascomycota a Basidiomycota. Známý patogen jahod Phytophthora cactorum byl zaznamenán pouze na 4 z 12 polí navzdory tomu, že pro analýzu byly vybrané rostliny, které jevily typické znaky přítomnosti tohoto patogenu.

Keywords

Fragaria ananassa, Phytophthora cactorum, plant immune system, transcriptome, metagenomic sequencing, next generation sequencing, rastlinná imunita, transkriptom, sekvenovanie metagenomu, sekvenovanie novej generácie

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 5. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 16. 6. 2022
• Supervisor: doc. Mgr. Jan Lochman, Ph.D.
• Reader: Mgr. Markéta Pernisová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biotechnology / Biotechnology