Ambrosiové hálky bejlomorkovitých (Diptera: Cecidomyiidae) – diverzita hub a interakce s rostlinou a hostitelským hmyzem

• Thesis title in Czech: Ambrosiové hálky bejlomorkovitých (Diptera: Cecidomyiidae) – diverzita hub a interakce s rostlinou a hostitelským hmyzem
• Thesis title in English: Ambrosia galls of the gall midges (Diptera: Cecidomyiidae) – diversity of fungi and interactions with the plant and host insects.
• Key words: Botryosphaeria dothidea, houbové farmaření, mykofágie, symbióza, evoluce
• English key words: Botryosphaeria dothidea, fungal farming, mycophagy, galls, symbiosis, evolution
• Academic year of topic announcement: 2023/2024
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Botany (31-120)
• Supervisor: Mgr. Miroslav Kolařík, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 29.12.2023
• Date of assignment: 29.12.2023
• Confirmed by Study dept. on: 01.02.2024

Preliminary scope of work

Cíle.
· Diverzita a taxonomie houbových a bakteriálních symbiontů v hálce a střevě larev
· Sekundární metabolity (SM) hlavních symbiontů (zejména Botryosphaeria dothidea)
· Role SM při tvorbě hálky a vývoji hmyzu
Metodika
· Kultivace houbových symbiontů. B. dothidea nám zatím nejde moc kultivovat (I když je to dle NGS hlavní ambrosiová houba), proto bude snaha najít vhodné kultivační medium (ruzná média, systém Biolog, Ph, teplotní preference). Udělat fyziologický profil pro BD.
· Charakterizace společenstev hub a bakterií pomocí metabarcodingu (ITS pro houby, 16S pro bakterie). Illumina sekvenování.
· Identifikace hub pomocí barcodingu. Protože většina druhů patří mezi problematické taxony, bude použit multilokusový přístup (TUB2, TEF1a, RPB2, CAL etc).
· Kultivace B. dothidea, extrakce, purifikace a identifikace SM. Použití různých médií.
· U čistých SM bude sledována biologická aktivita (antimikrobiální, efekt na larvy, efekt na rostlinné buňky). Budou použity přímo hostitelské rostliny a živé larvy. Máme možnost pracovat také s tkáňovými kulturami. Antifungální testy přímo na minoritních houbách z hálek. Zde by se mohlo ukázat, že Bd aktivně, pomocí SM, ovlivnuje společenstva. Metoda MIC.
· Porovnání profilů SM z kultur B. dothidea (různá media) se stavem v hálkách.
· Metody HPLC, LC-MS, metody analytické chemie
· Jaká je výživová hodnota jednotlivých hub, včetně BD.

Preliminary scope of work in English

Aims:
1) Diversity and taxonomy of fungal and bacterial symbionts in the gall and gut of larvae.
2) Secondary metabolites (SM) of main symbionts, especially Botryosphaeria dothidea.
3)Role of SM in gall formation and insect development.
Methodology. • Cultivation of fungal symbionts. B. dothidea is currently challenging to cultivate, despite being the main ambrosia fungus according to NGS. Therefore, efforts will be made to find suitable cultivation media (various media, Biolog system, pH, temperature preferences). Establish a physiological profile for BD. • Characterization of fungal and bacterial communities using metabarcoding (ITS for fungi, 16S for bacteria). Illumina sequencing. • Identification of fungi using barcoding. Since most species belong to problematic taxa, a multilocus approach will be used (TUB2, TEF1a, RPB2, CAL, etc.). • Cultivation of B. dothidea, extraction, purification, and identification of SM. Use of different media. • Biological activity monitoring of pure SM (antimicrobial, effect on larvae, effect on plant cells). Direct use of host plants and live larvae. Tissue cultures can also be used. Antifungal tests directly on minor fungi from galls. It could be revealed here that BD actively influences communities using SM. MIC method. • Comparison of SM profiles from B. dothidea cultures (different media) with those in galls. • Methods: HPLC, LC-MS, analytical chemistry methods. • Determination of the nutritional value of individual fungi, including BD.