Genome and transcriptome analyses of bees focused on the biparental care of the genus Ceratina

• Thesis title in Czech: Analýza genomů a transkriptomů včel, se zaměřením na obourodičovskou péči u rodu Ceratina
• Thesis title in English: Genome and transcriptome analyses of bees focused on the biparental care of the genus Ceratina
• Academic year of topic announcement: 2020/2021
• Thesis type: dissertation
• Thesis language: angličtina
• Department: Department of Zoology (31-170)
• Supervisor: Mgr. Jakub Straka, Ph.D.
• Author: hidden - assigned by the advisor
• Date of registration: 14.10.2020
• Date of assignment: 14.10.2020

Preliminary scope of work

Včely rodu Ceratina jsou behaviorálně variabilní a nabízí tak možnost studia rozdílných životních strategií u primárně samotářských včel. Během předešlých roků se tým Mgr. Jakuba Straky, PhD. zabýval studiem ekologie a etologie včel rodu Ceratina. Společně s Mgr. Michaelem Mikátem a dalšími členy týmu bylo dosaženo nových poznání o rozmanitosti chování těchto včel a také byly objeveny druhy s obourodičovskou péčí, což u včel do té doby nebylo známo. V mém doktorském studiu bych se chtěla navázat na výzkum chování včel a vznik obourodičovské péče, a to po stránce analýzy DNA a to jak genomů, tak transkriptomů.
Během mého magisterského studia jsem se zabývala analýzou genomu včely Ceratina nigrolabiata s obourodičovskou péčí. Díky laboratoři doktorky Sandry Rehan máme k dispozici genom včely Ceratina calcarata a Ceratina australensis, což nám značně usnadňuje analýzu. S již připravenou pipelinou během doktorského studia analyzuji genomy včel Ceratina chalybea, Ceratina cucurbitina, Ceratina moricei, a další druhy budou postupně přidávány. Genomy zmíněných druhů již máme osekvenované a assemblované. Výsledky z analýzy těchto genomů budou použity na srovnávací analýzu včel rodu Ceratina. Zaměříme se na kontrakce a expanze genových rodin, positivní selekci genů a jejich vliv na biologii druhu.
Díky výzkumu v NP Podyjí máme k dispozici taktéž vzorky pro transkriptomickou analýzu druhu s obourodičovskou péčí Ceratina nigrolabiata. Díky intenzivnímu sledování chování jednotlivých samců a samic tak máme k dispozici 4 kohorty: krátce hlídající samci, dlouho hlídající samci, samice ve fázi zakládání hnízda a samice ve fázi plného hnízda. Díky dostatečnému počtu jedinců jsme schopni získat reprezentativní počet transkriptomů pro transkriptomickou analýzu obourodičovské péče. Při analýze se zaměříme hlavně na expresi genů, pomocí kterých získáme informace o rozdílech mezi jednotlivými kohortami. Tuto analýzu plánujeme provést i u obourodičovského druhu Ceratina moricei.
V rámci spolupráce na dalších projektech se budu podílet na analýzách genomů jiných druhů včel se samotářským i kukaččím chováním. Tyto analýzy mohou velmi dobře posloužit pro srovnání s genomovým profilem včel rodu Ceratina, na které se primárně zaměřuji.