Detekce nízkých chronických koncentrací olova (Pb) pomocí změn ve struktuře morfologické plasticity experimentálních kultur krásivek

• Název práce v češtině: Detekce nízkých chronických koncentrací olova (Pb) pomocí změn ve struktuře morfologické plasticity experimentálních kultur krásivek
• Název v anglickém jazyce: Detection of low chronic Pb concentrations by changes in structure of morphological plasticity of experimental desmid strains
• Akademický rok vypsání: 2019/2020
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra botaniky (31-120)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Jiří Neustupa, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 01.10.2019
• Datum zadání: 01.10.2019
• Datum potvrzení stud. oddělením: 01.10.2019
• Datum odevzdání elektronické podoby: 01.08.2022
• Datum proběhlé obhajoby: 02.02.2023
• Oponenti: doc. RNDr. Linda Nedbalová, Ph.D.

Předběžná náplň práce

U krásivek bylo v posledních letech zjištěno, že jsou ke kontaminaci ionty olova podstatně citlivější než jiné skupiny zelených řas a dalších eukaryotických mikroorganismů. Tato jejich citlivost, jež vede k ovlivnění morfogeneze, zvýšené proporci teratogenních morfotypů a potenciálně ke snížení růstových rychlostí a buněčné smrti, je vysvětlována náhradou membránového Ca2+ na Pb2+, jež posléze blokuje příslušné iontové kanály jejichž aktivita je kriticky důležitá při morfogenezi polobuněk následující po vegetativním buněčném dělení.
Recentní studie ukázala, že u modelového krásivskového druhu M. compereana je možné pomocí kvantitativní analýzy morfologické plasticity detekovat již velmi nízké chronické koncentrace Pb2+ v prostředí, v zásadě odpovídající koncentracím, jež jsou známy z acidických mokřadů nacházejících se poblíž oblastí postižených v minulosti zvýšenou atmosférickou depozicí olova. Míra a charakter morfologických změn může ovšem být druhově specifická a to by podstatně limitovalo využitelnost indikačního potenciálu těchto mikroorganismů.
Diplomová práce má tedy za cíl testovat charakter a citlivost změn ve struktuře plasticity na minimálně dvou nepříbuzných krásivkových druzích a porovnat je se známými daty u výše zmíněného M. compereana. Práce tedy bude mít část kultivační, experimentálnía analytickou, kdy budou buněčné morfologie porovnávány pomocí zavedených technik geometrické morfometriky a rozkladu symetrických a asymetrických komponent variability.

Metodika:
a) Izolace minimálně dvou středoevropských rašeliništních kmenů z tradičních rodů Euastrum (např. E. oblongum, E. pinnatum), Pleurotaenium (P. ehrenbergi), popř. Micrasterias (např. M. thomasiana, M. truncata).
b) Kultivace kmenů na gradientu zatížení anorganickým olovem. Biologická dostupnost a chemická speciace olova v konkrétních experimentálních sadách bude testována a kvantifikována pomocí programu Visual Minteq.
c) Mikrofotografie buněk z jednotlivých úrovní zatížení olovem.
d) Digitalizace buněčných tvarů (TpsDig).
e) Geometricko-morfometrická analýza , rozklad komponent symetrie a asymetrie tvarové plasticity, analýzy vztahu plasticity a koncentrací dostupného i celkového olova v jednotlivých experimentálních sadách.