Molekulárně-fylogenetická analýza vybraných kokálních řas

Bc. Martina ZÁTOPKOVÁ

Master's thesis

Molecular-phylogenetic analysis of selected coccoid algae

Abstract:

Eustigmatofyta jsou samostatnou linií v rámci ochrofytních řas, která byla donedávna považována za málo zajímavou a bezvýznamnou, ale situace se v posledních letech dramaticky změnila díky prudkému nárůstu zájmu o biotechnologicky perspektivní zástupce rodu Nannochloropsis. Jako samostatná skupina byla třída Eustigmatophyceae ustanovena na základě odlišné ultrastruktury v roce 1970 vyčleněním několika druhů tradičně řazených do skupiny Xanthophyceae. Rod Chlorobotrys byl mezi eustigmatofyty zařazen již v tomto roce, nicméně teprve v roce 2014 byla publikována první molekulární data, která byla rodu Chlorobotrys přisouzena, a to parciální sekvence 18S rDNA z kmene ?Chlorobotrys regularis? CCAP 810/1. Tento kmen je dnes přerostlý zelenou řasou a není možné ověřit jeho morfologii. Během zpracovávání této diplomové práce se mi podařilo získat nová molekulární data ze tří vlastních kultur a sedmi kultur poskytnutých spolupracovníky, které morfologicky odpovídají zástupcům rodu Chlorobotrys. Vzorky byly odebrány v České republice, Portugalsku, USA, Francii a na Slovensku. Z každého izolátu jsem získala sekvenci genu rbcL a ze dvou izolátů navíc i sekvence genu 18S rDNA. Fylogenetická analýza ukázala, že všechny kmeny tvoří monofyletickou, geneticky relativně homogenní skupinu, která reprezentuje novou linii v rámci tzv. ?Eustigmataceae group? a není přímo příbuzná linii reprezentované dříve publikovanou parciální sekvencí z kmene C. regularis CCAP 810/1. Nejpravděpodobnější vysvětlení této situace se zdá být takové, že všech deset nově studovaných kmenů reprezentuje skutečný rod Chlorobotrys, zatímco kultura C. regularis CCAP 810/1 byla kontaminovaná jinou eustigmatofytní řasou. Toto potvrzuje charakterizace dalšího eustigmatofytního kmene ze Singapuru, E4-f, jehož 18S rDNA sekvence klastruje k sekvenci ?C. regularis CCAP 810/1?, ale morfologicky se nejedná o zástupce rodu Chlorobotrys.

Abstract:

Eustigmatophyceae is a separate lineage of ochrophyte algae that was considered unattractive and unimportant until recently, but nowadays the eustigmatophyte genus Nannochloropsis belongs among the most extensively studied representative of microalgae due to its biotechnological potential. However, there is much more to Eustigmatophyceae than Nannochloropsis and the phylogenetic breadth of this group has grown ever since its recognition as a distinct taxon in 1970's. The Chlorobotrys genus belongs to this taxon since the group was established, but first molecular data attributed to this genus were published in 2014, specifically the 18S rDNA sequence of the strain ?Chlorobotrys regularis? CCAP 810/1. Nowadays, this strain is overgrown by a green alga and it is not possible to check its original morphology. I studied ten strains from the Czech Republic, Portugal, USA, France and Slovakia morphologically corresponding to members of the genus Chlorobotrys. From all isolates I obtained rbcL sequences and from two of them I obtained 18S rDNA sequences. Phylogenetic analysis shows that all the strains form a monophyletic, genetically relatively homogeneous group that represents a new linage within ?Eustigmataceae group? and it is not directly related to previously sequenced strain C. regularis CCAP 810/1. The most probable explanation of this situation seems to be that the new ten isolates represent the true Chlorobotrys genus, while the culture of C. regularis CCAP 810/1 was contaminated by another eustigmatophyte strain. This is confirmed by our characterization of additional eustigmatophyte strain from Singapore, E4-f. Its 18S rDNA sequence clusters with that of C. regularis CCAP 810/1, but its morphology does not fit to the genus Chorobotrys.

Keywords

Eustigmatophyta, Chlorobotrys, fylogenetická analýza, rašeliniště

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 4. 2015

Accessible from:: 25. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: doc. Mgr. Marek Eliáš, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Systematic Biology and Ecology