Species delimitation, hybridization and generic concept in the Onygenales
| Thesis title in Czech: | Vymezení druhů, hybridizace a rodový koncept v řádu Onygenales |
|---|---|
| Thesis title in English: | Species delimitation, hybridization and generic concept in the Onygenales |
| Key words: | Arthroderma, dermatofytóza, geofilní dermatofyty, hybridizace, fylogenetická analýza, křížící experimenty, mating type geny, polyfázická taxonomie, skenovací elektronová mikroskopie, viabilita askospor |
| English key words: | Arthroderma, dermatophytosis, geophilic dermatophytes, hybridization, phylogenetic analysis, mating experiments, mating type genes, polyphasic taxonomy, scanning electron microscopy, viability of ascospores |
| Academic year of topic announcement: | 2018/2019 |
| Thesis type: | dissertation |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Department of Botany (31-120) |
| Supervisor: | MUDr. Mgr. Vít Hubka, Ph.D. |
| Author: | hidden - assigned by the advisor |
| Date of registration: | 21.10.2018 |
| Date of assignment: | 21.10.2018 |
| Preliminary scope of work |
| Řád Onygenales zahrnuje převážně keratinofilní houby. Tyto druhy jsou většinou geofilní a vyskytují se především v půdě, kde degradují substráty bohaté na keratin a některé z nich také způsobují dermatomykózy u lidí a zvířat. Tato práce si klade za cíl přehodnotit druhový koncept v tomto řádu a hranice mezi vybranými zástupci Onygenales. Jako hlavní modelová skupina bude zkoumán geofilní rod Arthroderma.
V minulosti byl druhový koncept této skupiny založen převážně na morfologii a biologických kompatibilitách. Molekulárně genetická data však naznačují, že pojetí řady druhů je problematické a mělo by být revidováno. Navíc některé druhy, podporované moderními metodami delimitace, produkují mezidruhové hybridy in vitro, což omezuje použitelnost biologického konceptu druhu. Studium reprodukčních bariér vznikajících při speciaci u vláknitých houbách je omezeno metodologickými problémy. Molekulární genetické metody, které odhadují tok genu, se proto v dnešní době používají zdaleka nejčastěji při vymezení hranic druhů. Reprodukční bariéry u řádu Onygenales jsou pravděpodobně udržovány především post-zygotickými reprodukčními mechanismy. Cílem projektu je: 1) Najít vhodné nástroje pro delimitaci druhových hranic mezi v druh. komplexech s nedokonalými reprodukčními bariérami 2) polyfázická charakterizace mezidruhových hybridů a srovnání jejich fitness s rodičovskými druhy 3) zjištění potenciálu přenosu genů pro rezistence k antimykotikům mezi druhy pomocí hybridizace a následné introgrese 4) přehodnotit pojetí vybraných rodů na základě fylogeneze a fenotypových znaků (především na pohlavním stádiu). Metody a analýzy: Multigenová fylogeneze, delimitace druhů metodami založenými na koalescenční teorii, křížící experimenty, stanovení životaschopnosti askospor pomocí průtokové cytometrie a charakterizace jejich povrchové ornamentace pomocí skenovací elektronové mikroskopie, stanovení genů pro antifungální rezistence, testování citlivostí k antimykotikům |
| Preliminary scope of work in English |
| The order Onygenales encompasses predominantly keratinophilic fungi. These species are mostly geophilic and occur primarily in soil where they degrade keratin-rich substrates, and some of them also cause dermatomycosis in humans and animals. This work aims to re-evaluate species concept and boundaries between selected members of the Onygenales, but especially in the geophilic genus Arthroderma.
In the past, the species concept of these species was based predominantly on the morphology and biological compatibilities. Molecular genetic data, however, has suggested that the concept of a number of species is problematic and should be revised. In addition, some species supported by the modern species delimitation methods, produce interspecific hybrids in vitro, what limits the usability of biological species concept. The study of reproductive barriers arising during speciation in filamentous fungi is limited by methodological problems. Molecular genetic methods estimating the gene flow are therefore used for the species boundary delineation. The reproductive barriers are presumably maintained by post-zygotic mechanisms. The aims of the project are: 1) delimitation of species boundaries among species with imperfect reproductive barriers 2) polyphasic characterization of interspecific hybrids and comparison of their fitness with parental species 3) determine the potential of antifungal resistance genes transmission between species by hybridization and subsequent introgression 4) re-evaluate generic concept of selected genera based on the phylogeny and phenotypic data (mostly features on the sexual state). Methods and analyses: Multigene phylogeny, species delimitation based on the coalescence theory, mating experiments, ascospore viability determination using flow cytometry and characterization of their surface ornamentation by scanning electron microscopy, determination of antifungal resistance genes, antifungal susceptibility testing |