Effect of long-term drought on plant-associated microbiota

• Název práce v češtině: Vliv dlouholetého sucha na mikrobiotu asociovanou s rostlinami
• Název v anglickém jazyce: Effect of long-term drought on plant-associated microbiota
• Klíčová slova: sucho, rostlinná mikrobiota, Festuca rubra, rhizosféra, rostlinná endosféra
• Klíčová slova anglicky: Drought, plant microbiota, Festuca rubra, rhizosphere, plant endosphere
• Akademický rok vypsání: 2022/2023
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra botaniky (31-120)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Zuzana Münzbergová, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 07.11.2022
• Datum zadání: 07.11.2022
• Datum potvrzení stud. oddělením: 15.02.2023
• Datum odevzdání elektronické podoby: 30.04.2024
• Oponenti: Mgr. Petr Kohout, Ph.D.
• Konzultanti: Dina in ´t Zandt, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Mikroorganismy asociované s rostlinou plní mnoho důležitých funkcí a podílejí se na zásadních procesech v rostlinách. Tyto procesy zahrnují například tvorbu květů a plodů nebo biokontrolu patogenů. Významnou roli také hrají ve schopnosti rostlin reagovat na extrémní vlivy prostředí. Největší pozornost mají v literatuře mikroorganismy asociované s rhizosférou rostliny. Řada mikroorganismů se však může vyskytovat i přímo v rostlinách, například v jejích kořenech a listech. Každá rostlinná část vytváří rozdílná prostřední pro život mikroorganismů a to může ovlivňovat jejich odlišné funkce v závislosti na tom, v jaké rostlinné části se vyskytují. I tyto mikroorganismy pravděpodobně hrají velkou roli v reakci rostlin na extrémy prostředí. Jeden z takových extrémů je i sucho. Nedostatek vody má zásadní vliv nejen na rostliny samotné, ale i na jejich mikrobiotu.
Cílem této práce je prostudovat vztah mezi dlouholetým suchem, rostlinnou mikrobiotou a vlastnostmi rostlin. Konkrétně tedy zjistit, zdali má dlouholeté sucho vliv na diverzitu mikrobioty v rhizosféře a listové a kořenové endosféře (v závislosti na rozdílných režimech trvání sucha). Dále pak, zda mikrobiota listů, kořene a rhizosféry ponese podobnosti v zastoupení taxonů a pokud ano, zdali to budou taxony, u kterých předpokládáme, že jsou odolné proti suchu (či jsou dokonce rostlině při stresu ze sucha prospěšné).
Tento vztah bude zkoumán na rostlinách Festuca rubra, které rostly na plochách lišících se od sebe délkou trvání dlouholetého letního sucha. Dané plochy byly uměle zastřešovány po dobu 0, 2 a 14 let. Každý režim byl ve čtyřech blocích, z kterého byly odebrány tři rostliny a jejich okolní půda. Ze vzorků půdy, kořenů a listů bude izolována mikrobiální DNA. Oblasti bakteriální 16S rRNA a houbová ITS2 budou amplifikovány pomocí metody PCR. Z výsledků sekvence se následně srovná druhové složení mikrobioty mezi jednotlivými režimy. Kromě toho dojde k případnému určení indikačních druhů sucha pro různé části rostliny. Současně budou změřeny vlastnosti modelových rostlin odebraných společně s ostatními vzorky a následně kultivovaných v kontrolních podmínkách. Konkrétně se bude jednat o počet a velikost průduchů, osmotický potenciál a obsah chlorofylu.