Využití vybraných regionů jaderné a chloroplastové DNA ke studiu fylogeneze vybraných zástupců rodu Lactuca

Bc. Denisa PLUCNAROVÁ

Master's thesis

Utilization of selected nuclear and chloroplast DNA markers in the study of phylogeny of selected taxa from the genus Lactuca

Abstract:

Cílem diplomové práce bylo zhodnotit použitelnost vybraných molekulárních markerů k rekonstrukci fylogeneze rodu Lactuca a mezidruhových vztahů mezi vybranými druhy rodu. Pro tento cíl byly zvoleny tři lokusy: jaderný úsek ITS a dva chloroplastové úseky trnL - trnF a ndhF. Vhodnost vybraných markerů k rekonstrukci fylogeneze na nízké taxonomické úrovni byla testována prostřednictvím dvou metod: maximální úspornosti a maximální věrohodnosti. Topologie získaných stromů byla velice podobná napříč hodnocenými markery a také použitými metodami. Na všech zkonstruovaných stromech se vyčlenilo několik monofyletických skupin: "Lactuca sensu lato", skupina asijských taxonů, "afro-americká" skupina, skupina taxonů perennis/undulata a sororia/triangulata. Skupina "Lactuca sensu lato" byla tvořena dvěma příbuznými, dobře odlišenými skupinami "Lactuca sensu stricto" a "Scariola". Vnitřní mezidruhové vztahy v rámci těchto hlavních skupin zůstaly částečně nevyřešené. Nevyřešené zůstaly také fylogenetické vztahy mezi hlavními skupinami. Z práce lze zhodnotit, že použité lokusy jsou dostatečné k vyčlenění hlavních evolučních linií v rámci subtribu Lactucinae, avšak nejsou dostatečné na to, aby dokázaly rozřešit vnitřní vztahy mezi jednotlivými taxony a mezi jednotlivými liniemi.

Abstract:

The aim of this master thesis was to evaluate the suitability of selected molecular markers for reconstruction of the phylogeny of the genus Lactuca and to resolve interspecific relationships among selected species of the genus. For this purpose three loci were selected: nuclear locus ITS, and two chloroplast loci trnL - trnF and ndhF. Suitability of the selected markers for reconstruction of phylogeny on the low taxonomic level was tested using two main methods, Maximum parsimony, and Maximum Likelihood. The topology of inferred trees was very similar across all of the tested loci and methods. On all of the inferred trees, several monophyletic groups were consistently present. Namely, the group "Lactuca sensu lato"; group of "Afro-American" taxa, group of "Asian" taxa, perennis/undulata clade, and sororia/triangulata clade. The "Lactuca sensu lato" group consist of two related and clearly separated subgroups, "Lactuca sensu stricto" and "Scariola". Within the inferred groups, the interspecific relationships remained partially unresolved as well as the relationships between the inferred main groups. The results showed that used molecular markers are sufficient for recognition of wider groups/lineages within the subtribe Lactucinae, however, are not sufficient enough for resolving internal relationships within the wider groups and between the main lineages.

Keywords

DNA, fylogenetické stromy, Lactuca, maximální věrohodnosti, maximální úspornosti, PCR, primer

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 1. 2018

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Luboš Majeský, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Botany