Tajemný svět kapradin – Bakalářské a Magisterské práce

Níže vypsané diplomové práce přímo navazují na projekty školitelem řešené problematiky kapraďorostů na katedře botaniky PřF JU. Kapradiny představují nejen ve střední Evropě značně diverzifikovanou skupinu vyšších rostlin. Hlavními společnými jmenovateli této diverzifikace jsou speciační procesy spojené hybridizací a polyploidizací stávajících druhů. Poznáním těchto mechanismů spolu s výzkumem ekologie a rozšíření těchto druhů v ČR patří k tématům diplomových prací.

• Antheridiogeny, aneb jak funguje kapradinová seznamka a jak ji lze zneužít. (ve spolupráci s Ondřejem Hornychem)

  Bc. & Mgr.: Antheridiogeny jsou feromony produkované dospělými gametofyty kapradin zprostředkovávající „kapradinovou seznamku“. Dospělé gametofyty díky nim do svého prostředí posílají zprávu „v okolí je vajíčko čekající na oplození“ mladším kolegům. Ty reagují značnou tvorbou spermatozoidů na úkor vlastní schopnosti tvořit vajíčka. Tohoto altruistického chování nejspíše zneužívají někteří podvodníci. Novější literatura ukazuje, že antheridiogeny významně ovlivňují mimo jiné křížení kapradin, ale příliš mnoho otázek zůstává stále nezodpovězených. Možností je tedy dost a vlastní téma se dá upravit dle zájmu a časových možností studenta. Řešené téma každopádně bude zahrnovat drobnou laboratorní práci (výsev spor) a hlavně pozorování vývoje gametofytů pod binolupou. Práce není omezená sezónou.

• Rostou v ČR kříženci a polyploidní typy papratek (Athyrium filix-femina × Athyrium distentifolium)?

  Mgr.: Rešerše problematiky papratek v rámci Evropy. Vyzkoušení technik průtokové cytometrie. Lze odlišit druhy pomocí této metody a také jejich případného křížence? Kříženci jsou známy ze zemí západní Evropy u nás dosud nebyli odhaleni. Existují v populacích jedinci s vyšší ploidií než jsou základní diploidi? Diplomová práce obsahuje průzkum lokalit v terénu (Krkonoše, Jeseníky, Šumava aj.) odběr vzorků a jejich analýza průtokovým cytometrem. Jedná se o kombinaci práce v terénu (nezbytná vlastní mobilita studenta na zájmové lokality), práce v laboratoři u počítače a mikroskopu.

• Velikost genomu evropských volně rostoucích druhů kapradin: puzzle stále není kompletní

  Bc. & Mgr.: Velikost genomu jednoduše řečeno ukazuje na množství genetické informace obsažené v jádrech rostlin. Toto množství bývá dáno evolučními, distribučními, případně vývojovými aspekty daných druhů. Pro každý druh může být do jisté míry unikátní nebo může vykazovat nějaký trend. Cílem bakalářské práce bude sumarizovat výsledky výzkumu velikosti genomu u kapradin spolu s nashromážděním konkrétních údajů o velikosti genomu jednotlivých druhů ze současné literatury. Praktickou částí bude pomocí průtokového cytometru pokusně zanalyzovat vybrané druhy kapradin, pro které není velikost genomu dosud stanovena. Kromě laboratorní části bude tedy práce spojena s několika výjezdy na sběr vzorků. Navazující magisterská práce prohloubí experimentální část bakalářské práce. Zaměří se na zpracování velikosti genomu druhého největšího kapradinového rodu kapraď (Dryopteris), které bude spočívat ve zpracování stávajících školitelových dat, analýzy kultivovaných rostlin, aktuálně dovezených rostlin ze zahraničí a několika výjezdy za vzorky.

• Diverzita skupiny kapradě rezavé (Dryopteris affinis agg.) z pohledu dvou ploidních sádek

  Bc. & Mgr.: Kapraď rezavá představuje poměrně diverzifikovanou skupinu, která se však rozmnožuje specificky nepohlavně (apomikticky) a vytváří zajímavou šíři morfologické variability jak na diploidní, tak na triploidní úrovni. Díky tomu je na řadě míst Evropy popsána řada lokálních druhů. Cílem bakalářské práce by bylo zpracovat rešerši na diverzitu této skupiny v Evropě. Součástí práce by byla experimentální izolace DNA s vyzkoušením molekulárních markerů, které by mohly být využitelné při hodnocení variability této skupiny. Následující magisterská práce by spočívala především v laboratorní práci – molekulárnímu výzkumu variability této klíčové skupiny podrostu evropských lesů případně spojená (společně se školitelem) s výjezdy pro vzorky do zahraničí.

• Vláskatec (Trichomanes speciosum): vyloženě tajemná kapradina temných zákoutí pískovcových skalních měst

  Bc. & Mgr.: Bakalářská práce bude založena zejména na rešerši dostupných literárních zdrojů týkajících se autonomních nepohlavně se rozmnožujících populací gametofytů u různých druhů se zaměřením na unikátně u nás žijící kapradinu – vláskatec tajemný v pískovcových skalních městech. Součástí práce bude návštěva několika pískovcových měst, odebrání vzorků, na kterých se následně bude pod mikroskopem sledovat přítomnost, případně frekvence rozmnožovacích orgánů (gem, příp. gametangií). Následná magisterská práce by spočívala v prohloubení práce bakalářské na experimentální úrovni spolu s molekulární analýzou genetické variability populací v pískovcových skalních městech.