Významné publikace 2014

Cyanoprokaryota, 3. díl. Heterocytózní rody

Třetí díl monografie Cyanoprokaryota od profesora Jiřího Komárka přináší dosud nejucelenější soubor informací o druhové bohatosti evolučně nejpokročilejších, heterocytózních sinic a v maximální míře zohledňuje výsledky dosavadních fylogenetických studií. Proti předchozím dvěma dílům je rozsáhlejší a má globální geografický záběr. Kniha současně slouží jako určovací pomůcka pro tuto skupinu mikroorganizmů, která je z vodohospodářského hlediska velmi významná.

2014_1

Komárek, J. 2013. Cyanoprokaryota 3. Teil/3rd Part: Heterocytous genera. In: Büdel, B., Gärtner, G., Krienitz, L., & Schagerl, M. [Eds.] Süßwasserflora von Mitteleuropa 19/3. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg, 1130 pp.

Klasifikace nepůvodních druhů rostlin a živočichů na základě důsledků jejich invazí: na cestě k Černému seznamu IUCN

Důsledky biologických invazí jsou velmi proměnlivé v závislosti na invadujícím druhu a invadovaném ekosystému, nelze je předpovědět na základě invazivnosti a výzkum trpí nejednotnou metodologií. Navrhli jsme standardní metodu hodnocení environmentálních dopadů invazí, vycházející z mechanismů, které je podmiňují a které používá International Union for Conservation of Nature (IUCN). Klasifikaci lze použít na různé úrovni ekologické komplexity a časoprostorového uspořádání.

2014_2

Kategorie klasifikace nepůvodních druhů podle důsledků jejich invazí. Dopady invazí jsou pro každý mechanismus (např. kompetice, hybridizace, predace) hodnoceny prostřednictvím semikvantitativní stupnice (od minimálních až po masivní). Schéma umožňuje začlenit i druhy, které nebyly dosud zkoumány nebo nemají žádné nepůvodní populace, či pro ně neexistuje dostatek dat.

1. Blackburn T. M., Essl F., Evans T., Hulme P. E., Jeschke J. M., Kühn I., Kumschick S., Marková Z., Mrugała A., Nentwig W., Pergl J., Pyšek P., Rabitsch W., Ricciardi A., Richardson D. M., Sendek A., Vilà M., Wilson J. R. U., Winter M., Genovesi P. & Bacher S. (2014): A unified classification of alien species based on the magnitude of their environmental impacts. PLOS Biology 12: e1001850 (doi: 10.1371/journal.pbio.1001850).

2. Hulme P. E., Pyšek P., Pergl J., Schaffner U. & Vilà M. (2014) Pragmatism required to assess impacts of invasive plants. Frontiers in Ecology and the Environment 12: 153–154 (doi: 10.1890/14.WB.003).

3. Gioria M., Jarošík V. & Pyšek P. (2014) Impact of alien invasive plants on soil seed bank communities: emerging patterns. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics 16: 132–142 (doi: 10.1016/j.ppees.2014.03.003). –

4. Horáčková J., Juřičková L., Jarošík V., Šizling A. & Pyšek P. (2014) Invasiveness does not predict impact: response of native land snail communities to plant invasions in riparian habitats. PLoS One 9: e108296 (doi:10.1371/journal.pone.0108296).

5. Jeschke J. M., Bacher S., Blackburn T. M., Dick J. T. A., Essl F., Evans T., Gaertner M., Hulme P. E., Kühn I., Mrugala A., Pergl J., Pyšek P., Rabitsch W., Ricciardi A., Richardson D. M., Sendek A., Vilà M., Winter M. & Kumschick S. (2014) Defining the impact of non-native species. Conservation Biology 28: 1188–1194 (doi: 10.1111/cobi.12299)

Epigenetická diverzita zvyšuje produktivitu a stabilitu rostlinných ekosystémů

V poslední době se ukazuje, že dědičná variabilita organismů může být řízena pomocí epigenetické regulace genů, bez nutnosti změny sekvence DNA. V naší studii přinášíme první důkaz, že epigenetická diverzita populací má podstatný vliv na fungování celých ekosystémů. Zjistili jsme, že čím jsou populace epigeneticky variabilnější, tím jsou produktivnější a odolnější vůči patogenům a prorůstání ostatních rostlin. Biodiverzita tedy nemá pouze druhovou a genetickou složku, ale i složku epigenetickou.

2014_3

Vztah mezi epigenetickou diverzitou a produktivitou v experimentálních podmínkách. Populace Arabidopsis thaliana byly sestaveny z 1, 2, 4 nebo 16 odlišných epiRILs (geneticky téměř identické linie lišící se variabilitou metylace DNA) a byly pěstovány v kontrolních podmínkách (a), v přítomnosti patogenu Pseudomonas syringae (b), v přítomnosti dvou jednoletých plevelů (c) nebo v přítomnosti patogenu a plevelů (d). Data ukazují průměrné hodnoty celkové produkce biomasy (± standartní odchylka). Adoptováno z Latzel et al. (2013).

Latzel, V. – Allan, E. – Silveira A. E. – Colot, V. – Fischer, M. – Bossdorf O. (2013) Epigenetic diversity increases the productivity and stability of plant populations. Nature Communications 4:2875, DOI: 10.1038/ncomms3875

Odhalení struktury a mikroevolučních procesů v populacích vzácných druhů pomocí DNA průtokové cytometrie

Populační struktura cévnatých rostlin bývá formována mnoha různými mikroevolučními procesy, jejichž studium však často bývá obtížné. S využitím průtokové cytometrie, která umožňuje efektivně analyzovat rozsáhlé populační vzorky, jsme poprvé kriticky zhodnotili ekologické preference, morfologickou diferenciaci a intenzitu mezidruhového křížení u vybraných vzácných a endemických druhů naší květeny, a získané poznatky využili pro navržení optimálního ochranářského managementu.

2014_4

Kriticky ohrožený český endemit rožec kuřičkolistý a jeho kříženec s běžným r. rolním. Významný český endemit rožec kuřičkolistý (Cerastium alsinifolium; nahoře) se vyskytuje pouze na hadcových substrátech ve Slavkovském lese. Největším rizikem je častá hybridizace s příbuzným hojným r. rolním (C. arvense) – na některých stanovištích mohou hybridi (dolní panel) dokonce převládat. Teprve detailním cytometrickým studiem se podařilo vyřešit téměř dvě století trvající nejasnosti týkající se morfologie, ekologie a ochrany endemického druhu.

1. Hanzl M., Kolář F., Nováková D. & Suda J. (2014): Non-adaptive processes governing early stages of polyploid evolution: Insights from a primary contact zone of a relict serpentine Knautia arvensis (Caprifoliaceae). American Journal of Botany 111/6: 935-945.

2. Kolář F., Lučanová M., Koutecký P., Dortová M., Knotek A & Suda J. (2014): Spatio-ecological segregation of di- and tetraploid cytotypes of Galium valdepilosum (Rubiaceae) in Central Europe. Preslia 86/2: 155-178.

3. Kabátová K., Vít P. & Suda J. (2014): Species boundaries and hybridization in central-European Nymphaea species inferred from genome size and morphometric data. Preslia 86/2: 131-154.

4. Vít P., Wolfová K., Urfus T., Tájek P. & Suda J. (2014): Interspecific hybridization between rare and common plant congeners inferred from genome size data: assessing the threat to the Czech serpentine endemic Cerastium alsinifolium (Caryophyllaceae). Preslia 86/1: 95-117.

Srovnání běžně používaných sad primerů pro vyhodnocování společenstev arbuskulárních mykorhizních hub: existuje univerzální řešení?

Diverzita arbuskulárních mykorhizních hub (AMH) je často zkoumána molekulárními metodami. Pro amplifikaci jejich DNA existuje mnoho různých primerů, jejich specifita a výsledné zastoupení jednotlivých druhů hub však nebyly dosud přímo porovnány. Proto jsme analyzovali vzorky kořenů pěti běžně používanými sadami primerů. Zjistili jsme, že tyto amplifikují přednostně AMH z různých čeledí a zjištěné složení společenstva a diverzita AMH jsou tedy různé. Volba primerů je proto zcela klíčová.

2014_5

Četnost molekulárních taxonů v různých čeledích AMH získaných různými primery. Různé barvy znázorňují různé čeledi AMH; SSU, Redecker, LSU, Krüger a ITS2 představují různé primerové systémy. Číslo vedle výřezu udává počet molekulárních taxonů v dané čeledi.

Kohout, P. , Sudová, R. , Janoušková, M. , Čtvrtlíková, M. , Hejda, M. , Pánková, H. , Slavíková, R. , Štajerová, K. , Vosátka, M. , Sýkorová, Z. (2014): Comparison of commonly used primer sets for evaluating arbuscular mycorrhizal fungal communities: Is there a universal solution? Soil Biology and Biochemistry. Roč. 68, s. 482-493.