velikost textu

Houbové symbiózy v kořenech mořských trav rodu Posidonia: distribuce, fenotypová a genotypová variabilita a potenciální ekofyziologický význam

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Houbové symbiózy v kořenech mořských trav rodu Posidonia: distribuce, fenotypová a genotypová variabilita a potenciální ekofyziologický význam
Název v angličtině:
Fungal symbioses in roots of the seagrass genus Posidonia: distribution, phenotypic and genetic variability and potential ecophysiological significance
Typ:
Disertační práce
Autor:
Bc. Ondřej Borovec
Školitel:
RNDr. Martin Vohník, Ph.D.
Oponenti:
doc. RNDr. Milan Gryndler, CSc.
RNDr. Lubomír Adamec, CSc.
Konzultant:
Dr. Judith Fehrer, Ph.D.
Id práce:
163738
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra experimentální biologie rostlin (31-130)
Program studia:
Anatomie a fyziologie rostlin (P1524)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
2. 11. 2018
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
mořské trávy, kořenoví mykobionti, endofytizmus, rod Posidonia
Klíčová slova v angličtině:
seagrasses, root mycobionts, endophytism, genus Posidonia
Abstrakt:
Kořeny rostlin hostí široké spektrum endofytických hub, od parazitických přes neutralistické až po mutualistické mykorhizní houby. V terestrickém prostředí jsou tyto houby poměrně dobře prozkoumány, ale co se týče vodních rostlin, naše znalosti jsou značně omezené. Obzvláště málo je známo o houbách asociovaných s kořeny mořských trav, jediné skupiny cévnatých rostlin trvale ponořených pod mořskou hladinou. Zaměřili jsme se na studium kořenů mořské trávy posidonie Neptunovy, endemického druhu Středozemního moře. V jejích kořenech jsme zjistili přítomnost endofytických hub. S využitím mikroskopických technik jsme studovali jejich morfologii. Izolací a následnými molekulárními analýzami mykobiontů jsme pak odhalili jejich taxonomickou příslušnost. V celém rozsáhlém areálu Středozemního moře od Španělska po jižní Turecko jsme zaznamenali výskyt symbiózy kořenů p. Neptunovy s tmavě zbarvenou septovanou houbou. Tato houba se vyznačuje charakteristickými strukturami, kterými jsou povrchové hyfy tvořící někdy souvislý plášť nebo hustou hyfovou síť, dále vnitrokořenové hyfy rostoucí mezi buňkami, řidčeji i uvnitř buněk, a konečně vnitrobuněčná mikrosklerocia. Celkově se tento endofyt podobá dark septate endophytes (DSE), běžným symbiontům terestrických i sladkovodních rostlin. V několika následných studiích jsme se zaměřili na izolace houbových endofytů, jejich kultivaci a následné určení taxonomické příslušnosti. Zkoumali jsme vzorky z rozsáhlejší oblasti severozápadního Středomoří od Španělska po Itálii spolu s dvěma vzorky z jižního Chorvatska. Dále jsme se věnovali studiím z méně rozsáhlých regionů jako střední Chorvatsko, Sicílie, jižní Chorvatsko a západní, jihozápadní a jižní Turecko. Celkově jednoznačně dominovaly vřeckovýtrusé houby, konkrétně převládala tmavě zbarvená septovaná houba, která byla taxonomicky identifikována jako “Pleosporales sp. MV-2012”. Druhým nejčastěji izolovaným morfotypem byla žlutě zbarvená houba následně určená jako “Lulworthiales sp. MV-2012”. Ostatní druhy byly zastoupeny nanejvýše v počtu několika exemplářů. Obdobné výsledky, tedy dominanci houby Pleosporales sp. MV-2012, výskyt druhu Lulworthiales sp. MV-2012 a velmi nízkou četnost dalších druhů hub, jsme zjistili i při využití pyrosekvenace vzorků ze středního Chorvatska. V terestrickém prostředí je časté, že výskyt specifické mykorhizní asociace ovlivňuje výskyt kořenového vlášení a přebírá jeho funkci ve výživě rostiny. V závěrečné studii jsme se proto zabývali hledáním vztahu mezi přítomností a hustotou kořenového vlášení a kolonizací kořenů p. Neptunovy endofytickými houbami. U mladých semenáčků jsme pozorovali bohatý výskyt kořenového vlášení. Endofytické houby se u nejmladších rostlin vůbec nevyskytovaly. U starších semenáčků a dospělých rostlin hustota a četnost výskytu kořenového vlášení klesala, naopak jejich kořeny byly často kolonizovány endofytickými houbami. U kořenového vlášení jsme zaznamenali výskyt morfologicky význačných apikálních struktur a spirálovitě ztluštělých buněčných stěn. Tyto adaptace slouží rostlinám k uchycení v substrátu. Zdá se, že posidonie Neptunova spolu s endofytickou houbou Pleosporales sp. MV-2012 spolu tvoří velmi specifickou a morfologicky charakteristickou symbiózu. Tato asociace se navzájem ovlivňuje s výskytem kořenového vlášení a potenciálně má vliv i na život a výživu hostitelské mořské trávy.
Abstract v angličtině:
Plant roots host a wide spectrum of endophytic fungi ranging from parasites through neutralistic fungi to mutualistic mycorrhizal fungi. In most of terrestrial ecosystems, these groups of symbiotic fungi are well documented. However, much less is known about fungal endophytes of aquatic plants, especially the only group of submerged marine plants, seagrasses. We focused on roots of the seagrass species Posidonia oceanica which is a Mediterranean endemite. Its roots hosted an abundant presence of endophytic fungi. We examined the roots using optical and electron microscopy in order to study its morphology. We isolated the mycobionts and determined their taxonomic classification. A specific symbiosis of P. oceanica roots and dark coloured septate fungus has been recorded all over a vast area of the Mediterranean spreading from southern Spain to south Turkey. The fungus forms distinctive and typical structures: superficial hyphae occasionally forming hyphal sheaths or dense hyphal nets, intraradical hyphae colonizing extracellular space and, occasionally, primary cortex cells, and finally intracellular microsclerotia. The colonization pattern of the fungi resembles dark septate endophytes (DSE), group of fungi commonly found in roots of both terrestrial and freshwater plants. In our following studies, we isolated the fungal endophytes of P. oceanica, cultivated axenic cultures and determined the mycobionts. In our first study, samples from a large area of the northwestern Mediterranean including Spain, south France, northwestern Italy and southern Croatia was examined. Subsequently, we focused on studies performed in smaller regions such as central Croatia, Sicily, southern Croatia, western, southwestern and southern Turkey. Globally, the fungal communities were dominated by ascomycetes, majority of them being represented by a dark septate fungus determined as “Pleosporales sp. MV-2012”. Second most abundant isolate was an ochre fungus determined as “Lulworthiales sp. MV-2012”. Other taxons were represented by merely single or very few isolates. Samples from central Croatia were further analyzed using pyrosequencing. Similar results were recorded as the community was dominated by Pleosporales sp. MV-2012 with Lulworthiales sp. MV-2012 also being recorded. In terrestrial plants, colonization of roots by specific mycorrhizal association often influences root hair formation. Mycorrhizal fungi take over the role of root hairs in plant nutrition. In our final study, we tried to discover a potential relationship between presence and abundance of root hairs and fungal colonization of P. oceanica roots. Young seedlings possessed a dense root hair cover wheareas they were completely lacking fungal colonization. On the other hand, established seedlings and adult plants were frequently colonized by endophytic fungi but their root hair abundance diminished. The root hairs were frequently forming morphologically distinctive apical structures and spirally formed cell walls. These adaptations provided increased attachment to the substrate. Obviously, P. oceanica and endophytic fungus known as Pleosporales sp. MV-2012 form a specific and morphologically distinctive symbiosis. This association influences the occurrence and density of root hairs and has a potential role in life and nutrition of the host seagrass.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Bc. Ondřej Borovec 20.85 MB
Stáhnout Příloha k práci Bc. Ondřej Borovec 7.26 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Bc. Ondřej Borovec 41 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Bc. Ondřej Borovec 54 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Bc. Ondřej Borovec 74 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Milan Gryndler, CSc. 457 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Lubomír Adamec, CSc. 229 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 184 kB