Molekulárna fylogenéza a genetická diverzita zástupcov Aloe L.

Bc. Jana Tomeková

Master's thesis

Molekulární fylogeneze a genetická diverzita zástupců Aloe L.

Abstract:

Tahle závěrečná práce se zabývala fylogenetickou analýzou rodu Aloe L. na základě analýzy oblastí chloroplastové a jaderné DNA matK, trnL-F intronu a ITS. Teoretická část se věnuje přehledu rodu Aloe, jeho morfologii, fyziologii, využití a rozšíření. Dále popisuje evoluci a její základní mechanismy, principy fylogenetiky a molekulárně fylogenetických analýz. Vysvětleny jsou zde jednotlivé metody tvorby fylogenetických stromů i aspekty nejistoty těchto analýz. Praktická část této práce zahrnuje metody izolace DNA, její amplifikace a purifikace. Součástí vyhodnocení výsledků je také práce s programy Geneious Prime a MEGA X. Zpracovaných bylo 64 vzorků rodu Aloe a 4 vzorky původního rodu Haworthia. Výsledné fylogenetické stromy byli zhotoveny prostřednictvím distanční metody „neighbor-joining“ a metody maximální parsimonie, která patří mezi metody diskrétních dat. Výsledné topologie byly striktně bifurkální. Také byla vyhodnocena variabilita vybraných úseků DNA s ohledem na jejich využití ve fylogenetických analýzách.

Abstract:

This thesis deals with the phylogenetic analysis of the genus Aloe L. based on the analysis of the chloroplast and nuclear DNA regions matK, trnL-F intron and ITS. The theoretical part covers an overview of the genus Aloe, its morphology, physiology, use and distribution. It further describes evolution and its basic mechanisms, principles of phylogenetics and molecular phylogenetic analyses. The individual methods of phylogenetic tree formation as well as aspects of uncertainty in these analyses are explained here. The practical part of this work includes methods such as DNA isolation, amplification, and purification. The evaluation of the results also includes using the Geneious and MEGA X software. 64 samples from the genus Aloe and 4 samples from the original genus Haworthia were used. The resulting phylogenetic trees are constructed using the distance method neighbor.joining and discrete data method maximum parsimony. The resulting tree topologies are strictly bifurcated. The variability of selected DNA segments with respect to their use in phylogenetic analyzes was also evaluated.

Abstract:

Táto záverečná práca sa zaoberala fylogenetickou analýzou rodu Aloe L. na základe analýzy oblastí chloroplastovej a jadrovej DNA matK, trnL-F intrónu a ITS. Teoretická časť sa venuje prehľadu o rode Aloe, jeho morfológii, fyziológii, využitiu a rozšíreniu. Ďalej popisuje evolúciu a jej základné mechanizmy, princípy fylogenetiky a molekulárne fylogenetických analýz. Vysvetlené sú tu jednotlivé metódy tvorby fylogenetických stromov aj aspekty neistoty v týchto analýzach. Praktická časť tejto práce zahŕňa metódy ako izolácia DNA, jej amplifikácia a purifikácia. Súčasťou vyhodnotenia výsledkov je aj práca so softwarmi Geneious Prime a MEGA X. Spracovaných bolo 64 vzoriek z rodu Aloe a 4 vzorky pôvodného rodu Haworthia. Výsledné fylogenetické stromy boli zhotovené prostredníctvom dištančnej metódy „neighbor-joining“ a metódy maximálnej parsimónie, ktorá patrí medzi metódy diskrétnych údajov. Výsledné topológie stromov boli striktne bifurkálne. Taktiež bola zhodnotená variabilita vybraných úsekov DNA s ohľadom na ich využitie vo fylogenetických analýzach.

Keywords

maximální parsimonie, Aloe L., Asphodelaceae, molekulární fylogenetika, matK, ITS, trnL-F, "neighbor-joining"

Keywords

matK, ITS, trnL-F, neighbor-joining, maximum parsimony, Asphodelaceae, Aloe L., molecular phylogenetics

Keywords

Aloe L., Asphodelaceae, molekulárna fylogenetika, matK, trnL-F, maximálna parsimónia, "neighbor-joining", ITS

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 5. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 30. 5. 2022
• Supervisor: doc. Ing. Pavel Hanáček, Ph.D.
• Reader: Michaela Ludvíková, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Master programme / field:
Plant Production / Plant Biotechnology