Seznam anotací:

1. Katalog hostitelských rostlin palearktických druhů mšic (Biologické centrum)
2. Fotosyntetický alveolát blízce příbuzný parazitickým prvokům kmene Apicomplexa (Biologické centrum)
3. Analýza extrachromozomální cirkulární DNA odvozené od rostlinné satelitní DNA (Biologické centrum)
4. Identifikace a izolace nových sekundárních metabolitů aktinomycetů s potenciálním terapeutickým využitím k zásahu do imunitních mechanismů (Biologické centrum)
5. Použití fluorescenčního značení depozice Si u přírodních populací rozsivky Fragilaria crotonesis v různých hloubkách v eutrofní nádrži (Biologické centrum)
6. Znalost invazních organismů Evropy umožňuje stanovit priority výzkumu invazí (Botanický ústav)
7. Nové metody ekologicky šetrného omezení masového rozvoje sinic ve vodních ekosystémech (Botanický ústav)
8. Spontánní nebo řízená sukcese jako nástroj obnovy vegetace zničené lidskou činností (Botanický ústav)
9. Červený seznam lišejníků ČR (Botanický ústav)
10. Brucella microti sp. nov. - chybějící článek fylogenetického vývoje brucel, patogenů savců? (Ústav biologie obratlovců)
11. Nejnovější poznatky o druhové pestrosti hrouzků rodu Gobio v eurasijském kontextu (Ústav biologie obratlovců)
12. Význam ultrafialové části světelného spektra v hostitelsko-parazitickém systému (Ústav biologie obratlovců)
13. Trojrozměrná struktura dálkového stříhače bakteriální DNA (Ústav systematické biologie a ekologie)
14. Vliv dřevní biomasy na odrazivost smrkového porostu v infračervené části spektra simulovanou modelem DART ve velmi vysokém prostorovém rozlišení (Ústav systematické biologie a ekologie)
15. Populační systémy (Ústav systematické biologie a ekologie)

---

 

6.1 Katalog hostitelských rostlin palearktických druhů mšic

(Biologické centrum)

Jedná se o celosvětově unikátní syntézu dostupných údajů o hostitelských rostlinách mšic, dokumentující celkem 77 831 údajů o potravních vztazích mezi určitým druhem mšice a živné rostliny v určité zeměpisné oblasti. Tyto potravní vztahy zahrnují 3 654 druhů mšic a 11 793 druhů živných rostlin z 246 čeledí. Katalog zahrnuje dvě třetiny všech známých druhů mšic, a je tak základním dílem pro další analýzu ekologie a evoluce vztahů mezi mšicemi a rostlinami, jakož i zdrojem informací pro praktické aplikace v zemědělství a lesnictví.

Holman, J.: Host Plant Catalog of Aphids. Palaearctic Region. Springer Verlag, New York, 2009. 1216 pp. ISBN 978-1-4020-8285-6.

Kontaktní osoba: Jaroslav Holman, 385522761, holman@entu.cas.cz

---

 

6.2 Fotosyntetický alveolát blízce příbuzný parazitickým prvokům kmene Apicomplexa

(Biologické centrum)

Mnoho parazitických výtrusovců (Apicomplexa), jako například původce malárie Plasmodium falciparum nebo teratogenní parazit Toxoplasma gondii, obsahuje nefotosyntetický pozůstatek plastidu nazývaný též apikoplast, který je perspektivním cílem pro léčbu těchto nemocí. Dosud nebyl popsán žádný blízce příbuzný výtrusovců s funkčním fotosyntetickým plastidem. Autorům se podařilo taxonomicky popsat (jako druh Chromera velia) a molekulárně charakterizovat nový organismus izolovaný z korálů v Austrálii. Chromera velia obsahuje ultrastrukturní znaky alveolát, je fylogeneticky příbuzná výtrusovcům a obsahuje fotosyntetický plastid. Plastid chromery je obalen čtyřmi membránami, pigmentován chlorofylem a a používá nekanonický kód UGA pro tryptofan v psbA genu. Tento specifický genetický znak byl dosud nalezen pouze v apikoplastu kokcidií a v různých mitochondriích. Používání UGA-Trp kodonu a fylogenetická analýza na základě jaderných a plastidových genů ukazuje, že nově objevený organismus je nejbližší známý fotosyntetický příbuzný parazitů kmene Apicomplexa a jeho plastid sdílí společný původ s apikoplastem. Tento objev přináší zcela nový model pro studium evoluce parazitismu u prvoků kmene Apicomplexa.

Moore, R. B. - Oborník, M. - Janouškovec, J. - Chrudimský, T. - Vancová, M. - Green, D.H. - Wright, S. W. - Davies, N. W. - Bolch, Ch. J. S. - Heimann, K. - Šlapeta, J. - Hoegh-Guldberg, O. - Logsdon, J. M. - Carte, D. A.: A photosynthetic alveolate closely related to apicomplexan parasites. Nature 451, (2008), s. 959-963.

Kontaktní osoba: Miroslav Oborník, 387775428, obornik@paru.cas.cz.

---

 

6.3 Analýza extrachromozomální cirkulární DNA odvozené od rostlinné satelitní DNA

(Biologické centrum)

Genomy vyšších rostlin obsahují kromě genů značné množství dalších skupin sekvencí, tvořící dohromady často převážnou většinu DNA genomu. Jednu z takovýchto složek představuje i satelitní DNA, tvořená dlouhými řadami opakujících se tandemově uspořádaných jednotek, která je zároveň i jednou z nejdynamičtějších složek rostlinného genomu. Její sekvenční složení a procentuální zastoupení v genomu se mohou zásadně lišit i mezi blízce příbuznými druhy. Avšak přesné molekulární mechanizmy zodpovědné za tyto změny a jejich případná regulace nejsou dosud objasněny. Na základě teoretických modelů a počítačových simulací bylo navrženo, že vysokou dynamičnost satelitní DNA lze vysvětlit pomocí mechanizmu zahrnujícího tvorbu extrachromozomální kruhové DNA. Cílem naší práce bylo zjistit, zda jsou molekuly kruhové DNA odvozené od satelitní DNA přítomny v genomech rostlin a systematicky zanalyzovat jejich výskyt pro široké spektrum druhů (patřících do rodů Arabidopsis, Oryza, Pisum, Secale, Triticum and Vicia) a závislost na konkrétních vlastnostech rodin satelitní DNA (délka monomeru, sekvenční podobnost, pozice na chromozómu). Studie spolehlivě prokázala, že kruhové satelitní molekuly se v genomech rostlin všeobecně vyskytují a lze je považovat za intermediáty procesů řídících evoluci satelitní DNA. Analýza navíc umožnila vhled do molekulárního mechanizmu tvorby kruhových molekul. Protože tento mechanizmus ovlivňuje také evoluci tandemově uspořádaných genů, umožňuje jeho detailní popis porozumět obecným principům evoluce genů a genomů.

Navratilova, A., Koblizkova, A., Macas, J. (2008) - Survey of extrachromosomal circular DNA derived from plant satellite repeats. BMC Plant Biol. 8: 90, IF(07) 3,23

Kontaktní osoba: Alice Navrátilová, +420 387775511, navratil@umbr.cas.cz; Jiří Macas, +420 387775516, macas@umbr.cas.cz

---

 

6.4 Identifikace a isolace nových sekundárních metabolitů aktinomycetů s potenciálním terapeutickým využitím k zásahu do imunitních mechanismů

(Biologické centrum)

Výzkum je zaměřen na získání nových účinných látek zejména polyketidových antibiotik manumycinového typu. Tato skupina sekundárních metabolitů aktinomycet má zajímavé imunomodulační, protizánětlivé, anti-apoptotické a v neposlední řadě také kancerostatické účinky s nízkou cytotoxicitou. Pro získání nových producentů látek z této skupiny byl prováděn specifický genový "screening" půdních izolátů aktinomycet na přítomnost genů příslušných biosyntetických drah. S využitím genotypového markeru biosyntézy C5N jednotky bylo testováno 230 kmenů streptomycetů. Bylo nalezeno 13 kmenů potenciálních producentů metabolitů manumycinového typu. Pozitivní kmeny byly izolovány zejména ze substrátů výsypek na Sokolovsku, vytěženého miocénního sedimentu a z půdy horských pastvin. Byla u nich zjištěna sekvence genu pro 16S rRNA a stanovena fylogenetická příbuznost. Potenciální producenti patří do rozdílných fylogenetických skupin streptomycetů a jsou odlišní od typového kmene. V rámci tohoto výzkumu byla vypracována fenotypová metoda k vyhledávání nových polyketidových antibiotik obsahujících cyklohexylovou jednotku. Metoda je založena na detekci membránových kyselin obsahujících cyklohexylové větvení pomocí plynové chromatografie. Metoda byla testována na typovém produkčním kmenu a ověřena testováním 101 kmenů aktinomycetů izolovaných z půdního prostředí. Perspektivní kmeny aktinomycetů jsou poskytovány spolupracujícím institucím k ověření hybridizujících kmenů (klonování biosyntetických genů, izolace sekundárních metabolitů, zvýšení produkce metodami genového inženýrství), k syntéze derivátů prostřednictvím genových manipulací s producenty a k biologickým testům nových látek v in vivo a in vitro modelech.

Chroňáková, A. - Krištůfek, V. - Tichý, M. - Elhottová, D.: Biodiversity, antibiotic production and resistance of streptomycetes isolated from successional sequence on brown coal colliery substrate and Miocene lacustrine sediments. Antonie van Leeuwenhoek International Journal of General and Molecular Microbiology (v tisku), Elhottová, D. - Petrásek, J. - Krištůfek, V. - Chroňáková, A. - Petříček, M. - Petříčková, K.: Způsob vyhledávání producentů antibiotik obsahujících skupinu cyklohexylu ve své molekule. Přihláška vynálezu č. PV 2008-138, (Z7573).

Perspektivní bakteriální producenti polyketidových antibiotik

Perspektivní bakteriální producenti polyketidových antibiotik manumycinového typu z rodu Streptomyces izolované ze substrátů výsypek po těžbě hnědého uhlí. Vzhled kolonií izolovaných streptomycetů na agarové plotně

Kontaktní osoba: Alica Chroňáková, +42 387 775 770, alicach@upb.cas.cz

---

 

6.5 Použití fluorescenčního značení deposice Si pomocí PDMPO u přírodních populací rozsivky Fragilaria crotonesis v různých hloubkách v eutrofní nádrži

(Biologické centrum)

V létě 2006 jsme se zabývali měřením deposice Si za pomocí fluorescenčního značení PDMPO u přírodních populací rozsivky Fragilaria crotonensis, které patří mezi dominanty fytoplanktonu vodárenské nádrže Římov. Rozsivky byly zastoupeny téměř výhradně druhem F. crotonensis, který v hloubce 2 - 6,5 m tvořil výrazná podpovrchová maxima biomasy (PMB). Ukládání křemíku bylo osmkrát vyšší u hladiny než v hloubce PMB a také procento značených buněk bylo podstatně vyšší (50 % u hladiny, 20 % v hloubce PMB). Nízká rychlost depozice Si v hloubce PMB byla zapříčiněna nedostatkem světla, ačkoli naměřené hodnoty světelného záření se pohybovaly kolem 1% u hladiny, což je tradičně považováno za dostatečné pro fotosyntézu. U hladiny bylo ukládání Si během roku ovlivněno nedostatkem fosforu. Tato studie představuje první pokus o propojení PDMPO techniky s kvantitativním měřením fluorescence pomocí analýzy obrazu. Na základě našich výsledků, fluorescenční próba PDMPO představuje užitečný nástroj pro studium ekologie přírodních populací rozsivek.

Znachor, P. - Nedoma J. (2008): Application of the PDMPO technique in studying silica deposition in natural populations of Fragilaria crotonensis (Bacillariophyceae) at different depths in a eutrophic reservoir. J. Phycol. 44: 518-525.
Znachor, P. - Zapomělová, E. - Řeháková, K. - Nedoma, J. - Šimek, K. (2008): The effect of extreme rainfall on summer succession and vertical distribution of phytoplankton in a lacustrine part of a eutrophic reservoir. Aquatic Sci. 70: 77-86

Rozsivka značená PDMPO

Popis česky: Perspektivní bakteriální producenti polyketidových antibiotik manumycinového typu z rodu Streptomyces izolované ze substrátů výsypek po těžbě hnědého uhlí. Vzhled kolonií izolovaných streptomycetů na agarové plotně

Kontaktní osoba: Petr Znachor, znachy@hbu.cas.cz

---

 

6.6 Znalost invazních organismů Evropy umožňuje stanovit priority výzkumu invazí

(Botanický ústav)

Pracovníci Botanického ústavu se významně podíleli na botanické části projektu 6. rámcového programu DAISIE, zaměřeného na shromáždění existujících dat o invazních organismech Evropy, dosud povětšinou roztroušených v lokální literatuře či nepublikovaných. Výsledkem projektu je na internetu přístupná databáze (www.europe-aliens.org), obsahující údaje o 11 000 druzích zavlečených rostlin, hub, bezobratlých a obratlovců v suchozemských, sladkovodních a mořských ekosystémech Evropy. Publikovaná monografie shrnuje historické, geografické a ekologické trendy v jednotlivých taxonomických skupinách, vyhodnocuje dopad invazí na ekosystémy a obsahuje úplný seznam zaznamenaných druhů; bude tak možno srovnat současný stav s budoucími změnami a vyhodnotit účinnost opatření přijatých k řešení problému invazních druhů. Počet v Evropě zdomácnělých druhů cizího původu je mnohem vyšší, než se dosud myslelo; varovným signálem je zejména to, že v žádné taxonomické skupině nedochází v posledních desetiletích ke zpomalení importu nových druhů do Evropy, ba naopak (DAISIE 2009). Nepůvodní flóra Evropy čítá 5 789 druhů, z nichž 3 749 je zdomácnělých; v současnosti přibývá v Evropě v průměru 6 naturalizovaných rostlinných druhů ročně.

Dynamika nárůstu počtu nepůvodních druhů rostlin v Evropě

Dynamika nárůstu počtu nepůvodních druhů rostlin v Evropě. Jsou rozlišeny druhy evropského původu, které invadují v jiné části kontinentu, a druhy, které byly zavlečeny do Evropy z jiných kontinentů (převzato z Lambdon et al., Preslia, 2008)

Intenzita výzkumu invazních rostlin v jednotlivých částech světa

Intenzita výzkumu invazních rostlin v jednotlivých částech světa vztažená ke skutečnému počtu naturalizovaných druhů. Hodnoty jsou standardizovány. Oblasti ležící pod čárkovanou linií jsou méně studovány (měřeno počtem případových studií jednotlivých druhů), než by odpovídalo jejich skutečnému zasažení invazními druhy, a naopak (podle Pyšek et al., Trends in Ecology and Evolution 2008)

Výsledky projektu DAISIE byly též využity jako referenční data pro analýzu geografické vyváženosti současného výzkumu invazí a tvoří informační základ strategie řešení problému biologických invazí, nedávno vyhlášené Evropskou komisí. Další kroky k potlačení, nebo alespoň zpomalení biologických invazí musí být koordinovány na evropské úrovni, směřovat k vytvoření systému včasného varování, sdílení informací mezi členskými státy EU a budování regionální kapacity pro identifikaci a management nově zavlékaných druhů.

1. DAISIE: Handbook of Alien Species in Europe. Berlin: Springer, 2009. 399 s.
2. Pyšek, P. - Lambdon, P. W. - Arianoutsou, M. - Kühn, I. - Pino, J. - Winter, M.: Alien vascular plants of Europe. Handbook of Alien Species in Europe. Berlin: Springer, 2009 - (DAISIE), s. 43-61.
3. Lambdon, P. W. - Pyšek, P. - Basnou, C. - Hejda, M. et al.: Alien flora of Europe: species diversity, temporal trends, geographical patterns and research needs. Preslia. Roč. 80, č. 2 (2008), s. 101-149;
4. Pyšek, P. - Richardson, D. M. - Pergl, J. - Jarošík, V. - Sixtová, Z. - Weber, E.: Geographical and taxonomic biases in invasion ecology. Trends in Ecology and Evolution. Roč. 23, č. 5 (2008), s. 237-244.

Kontaktní osoba: Petr Pyšek, tel. 271015266, pysek@ibot.cas.cz

---

 

6.7 Nové metody ekologicky šetrného omezení masového rozvoje sinic ve vodních ekosystémech

(Botanický ústav)

Z testovaných 31 ftalocyaninů (patentovaných v medicíně pro fotodynamické ošetření karcinomů, u kterých jsme již dříve prokázali algicidní vlastnosti) se ukázaly jako nejúčinnější kationické ftalocyaniny substituované heterocyklem (Jančula et al. 2008a). Výsledky experimentů zaměřených na viry ukázaly, že viry jsou početnou a dynamickou složkou pelagických společenstev v říčních systémech (obr_BU_1c_2). Praktické použití virů v omezení rozvoje sinic je zatím vzdálené a je nutno zvládnout techniky detekce, což se nám podařilo. Jsme v současnosti jediná laboratoř v ČR, kde je možno detekovat virioplankton. Pozorované vzájemné korelace mezi viry, jejich hostiteli a koncentrací živin ve sledovaných řekách naznačují, že abundance a dynamika virů může být do značné míry ovlivněna fosforem (Slováčková & Maršálek 2008). Při studiu možností omezení rozvoje sinic pomocí ryb bylo zjištěno, že fotosyntetická aktivita sinic je redukována po průchodu trávicím traktem tilapie nilské (Jančula et al. 2008b). Biotesty s použitím sedimentů mohou být vedle chemické analýzy známých polutantů využity k hodnocení toxicity a predikce rizik, která je nutno znát, chceme-li omezit rozvoj sinic těžbou sedimentů z nádrží. Test zde použitý je přímý test toxicity sedimentů, který má lepší výpovědní hodnotu, než testy založené na výluhu sedimentů (Smutná et al. 2008).

1. Jančula D., Drábková M., Černý J., Karásková M., Kořínková R., Rakušan J. & Maršálek B. 2008a. Algicidal activity of phthalocyanines-screening of 31 compounds. Environmental Toxicology 23: 218-223;
2. Slováčková H. & Maršálek B. 2008. Virioplankton and microbial communities in two Czech rivers (Svratka and Morava Rivers). Aquatic Sciences 70: 282-291;
3. Jančula D., Míkovcová M., Adámek Z. & Maršálek B. 2008b. Changes in the photosynthetic activity of Microcystis colonies after gut passage through Nile tilapia (Oreochromis niloticus) and silver carp (Hypophthalmichthys molitrix). Aquaculture Research 39: 311-314;
4. Smutná M., Hilscherová K., Pašková V. & Maršálek B. 2008. Biochemical parameters in Tubifex tubifex as an integral part of complex sediment toxicity assessment. Journal of Soils and Sediments 8: 154-164.

 

Abundance virů a bakterií v říčních ekosystémech.

V přírodních ekosystémech je abundance virů o řád vyšší než abundance bakterií (podle Slováčková & Maršálek, Aquatic Sciences 2008).

Kontaktní osoba: Blahoslav Maršálek, tel. 543241911, 603872955, marsalek@brno.cas.cz

---

 

6.8 Spontánní nebo řízená sukcese jako nástroj obnovy vegetace zničené lidskou činností

(Botanický ústav)

Studium vývoje vegetace na silně narušených plochách po těžbě štěrkopísků, na výsypkách po těžbě hnědého uhlí, opuštěných polích a v lesích zničených kůrovcem přineslo poznatky, které mohou pomoci odpovědět na otázku, zda je lepší takové místo s narušenou vegetací technicky rekultivovat, nebo je ponechat spontánnímu vývoji vegetace. Pro situaci v České republice (a obecněji v temperátním klimatu) platí, že většina narušených míst má potenciál obnovit se spontánní sukcesí. Vývoj vegetace na narušeném stanovišti je ovlivněn přítomností cílové vegetace - tedy společenstev, k nimž by měla rekultivace směřovat - v okolí (rozhodující je vzdálenost do 100 m), charakterem krajiny a podmínkami prostředí přímo na lokalitě, přičemž zásadní jsou půdní vlhkost, obsah živin a pH. Dosažení žádoucího stavu přirozenou sukcesí je znesnadněno, pokud se vegetace v okolí příliš liší od cílového stavu a přírodní podmínky na lokalitě jsou extrémní (například sucho nebo toxický substrát). Na spontánní sukcesi rovněž nelze úplně spoléhat na vysoce produktivních stanovištích, kde je často uchycení žádoucích druhů blokováno konkurenčně silnými dominantami. V těchto případech je vhodný technický zásah, který zmírní vliv extrémního faktoru, případné též usnadní uchycení druhů na lokalitě. Extremita stanoviště se dá vyjádřit tzv. 'stress-productivity gradientem' (obr_BU_1c_3).

1. Prach K. & Hobbs R.J. 2008. Spontaneous succession vs. technical reclamation in the restoration of disturbed sites. Restoration Ecology 16: 363-366;
2. Frouz J., Prach K., Pižl V., Háněl L., Starý J., Tajovský K., Materna J., Balík V., Kalčík J. & Řehounková K. 2008. Interactions between soil development, vegetation and soil fauna during spontaneous succession in post mining sites. European Journal of Soil Biology 44: 109-121;
3. Prach K., Lepš J. & Rejmánek M. 2007. Old field succession in central Europe: local and regional patterns. In: Cramer V.A. & Hobbs R.J. (eds), Old fields: dynamics and restoration of abandoned farmland, p. 180-201, Island Press;
4. Řehounková K. & Prach K. 2008. Spontaneous vegetation succession in gravel-sand pits: a potential for restoration. Restoration Ecology 16: 109-121;
5. Jonášová M. & Prach K. 2008. The influence of bark beetles outbreak vs. salvage logging on ground layer vegetation in Central European mountain spruce forests. Biological Conservation 141: 1525-1535.

 

Relativní preference spontánní sukcese a technické rekultivace

Relativní preference spontánní sukcese a technické rekultivace podél gradientu stresu a produktivity stanoviště (podle Prach & Hobbs, Restoration Ecology 2008).

Kontaktní osoba: Karel Prach, tel. 384721156, l. 338, Prach@butbn.cas.cz

---

 

6.9 Červený seznam lišejníků ČR

(Botanický ústav)

V publikovaném Červeném seznamu je poprvé klasifikováno ohrožení lišejníkové flóry ČR podle nových, mezinárodně užívaných kritérií IUCN. Seznam slouží zároveň jako checklist (tj. nomenklatoricky revidovaný soupis všech z ČR udávaných druhů) s vyznačenými změnami oproti předchozímu soupisu (Katalog lišejníků ČR, Vězda & Liška 1999). Celkově je zahrnuto 1497 lišejníků. Ohrožených druhů je více než třetina (37,4 %), z nichž téměř čtvrtina (8,7 % z celkového počtu) je ohrožena kriticky (kategorie CR). Téměř desetina lišejníků z celkového počtu druhů je považována za vyhynulou. Pouze zhruba osmina zástupců není ohrožena. Na základě provedené kategorizace bude následující výzkum cíleně zaměřen především na nejohroženější skupiny, což umožní zpřesnit a doplnit současné znalosti. Použití mezinárodních kritérií umožní rovněž srovnání s jednotlivými státy Evropy (Liška et al. 2008). Vedle komplexního zpracování lišejníkové flóry probíhá také terénní výzkum, zaměřený na posouzení škodlivých vlivů na lišejníkovou flóru a probíhající změny v jejím složení. Nejvýznamnější vliv má znečištění ovzduší, především oxidem siřičitým, a eutrofizace. Zpracování výsledků z 18 let trvajícího monitoringu na vybraných stanovištích epifytických lišejníků, které jsou na změny prostředí nejcitlivější, umožnilo vyhodnotit vliv vzdálenosti od zdroje znečištění, typu substrátu, nadmořské výšky a eutrofizace borky na citlivost lišejníků vůči znečištění ovzduší. Změna druhového složení je závislá na poloze stanoviště v krajině a počátečním charakteru lišejníkové vegetace. Stanoviště ovlivněná eutrofizací se měnila méně, což nasvědčuje tomu, že vliv eutrofizace (zejména zvyšující se pH borky) zmírňuje škodlivý vliv znečištění ovzduší (Liška & Herben 2008). Pozornost je věnována též případovým studiím jednotlivých druhů; takto bylo např. ve spolupráci se slovenskými a maďarskými lichenology upřesněno rozšíření druhu Physcia aipolioides (Lisická et al. 2008).

1. Liška J., Palice Z. & Slavíková Š. 2008. Checklist and Red List of lichens of the Czech Republic. Preslia 80: 151-182;
2. Liška J. & Herben T. 2008. Long-term changes of epiphytic lichen species composition over landscape gradients: an 18 year time series. Lichenologist 40: 437-448; Lisická E., Lackovičová A.,
3. Liška J., Lőkös L. & Lisický M. J. 2008. Physcia aipolioides - ein Beispiel einer invasiven Flechte oder einer unterschätzten Verbreitung? Sauteria 15: 303-318. 1525-1535.

Kontaktní osoba: Jiří Liška, liska@ibot.cas.cz, tel. 271015274, liska@ibot.cas.cz

---

 

6.10 Brucella microti sp. nov. - chybějící článek fylogenetického vývoje brucel, patogenů savců?

(Ústav biologie obratlovců)

Před několika lety se objevilo na jižní Moravě závažné systémové onemocnění hraboše polního, jehož původcem byla bakterie, která byla po podrobném studiu vlastností autory popsána jako nový druh - Brucella microti, s typovým kmenem CCM 4915T. Její příslušnost k rodu Brucella byla spolehlivě potvrzena pomocí DNA-DNA hybridizace a dalších molekulárněgenetických technik. Biochemické testy odhalily překvapivě vysoký stupeň enzymatické aktivity tohoto druhu a metabolické vlastnosti neobvyklé u jiných brucel, zato běžné u některých saprofytických půdních mikroorganismů, např. u blízce příbuzného rodu Ochrobactrum ze stejné čeledi Brucellaceae. Další izoláty B. microti byly letos izolovány v Dolním Rakousku ze zvětšených krčních lymfatických uzlin lišky obecné, a na lokalitě prototypového kmene na jižní Moravě dokonce z půdy odebrané z hraboších nor v zimním období několik let po onemocnění hrabošů. Je tedy pravděpodobné, že B. microti je v podstatě půdním mikrobem, který je však potenciálně patogenní pro savce, a že může představovat "chybějící článek" brucel v jejich evolučním přechodu od druhů neparazitických k parazitickým. Brucely patří k velmi obávaným a často studovaným patogenům člověka a domácích zvířat, a nečekaný objev zcela nového druhu by proto mohl být významný pro modelové studie patogenity a terapie brucelózy.

1. Hubálek Z. - Scholz H.C. - Sedláček I. - Melzer F. - Sanogo Y.O. - Nesvadbová J.: Brucellosis of the common vole (Microtus arvalis). Vector-Borne and Zoonotic Diseases. Roč. 7 (2007), s. 679-687.
2. Scholz H.C. - Hubálek Z. - Sedlácek I. - Vergnaud G. - Tomaso H. - Al Dahouk S. - Melzer F. - Kämpfer P. - Neubauer H. - Cloeckaert A. - Maquart M. - Zygmunt M.S. - Whatmore A.M. - Falsen E. - Bahn P. - Göllner C. - Pfeffer M. - Huber B. - Busse H.-J. - Nöckler K.: Brucella microti sp. nov., isolated from the common vole Microtus arvalis. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. Roč. 58 (2008): 375-382 (2008).
3. Scholz H.C. - Hubalek Z. - Nesvadbova J. - Tomaso H. - Vergnaud G. - Le Fl?che P. - Whatmore A.M. - Al Dahouk S. - Krüger M. - Lodri C. - Pfeffer M.: Isolation of Brucella microti from soil. Emerging Infectious Diseases. Roč. 14 (2008), s. 1316-1317.

Kontaktní osoba: Prof. RNDr. Zdeněk Hubálek, DrSc.; tel. 519 352 961, zhubalek@brno.cas.cz

---

 

6. 11 Nejnovější poznatky o druhové pestrosti hrouzků rodu Gobio v euro-asijském kontextu

(Ústav biologie obratlovců)

Taxonomie a systematika rodu Gobio je v současnosti značně komplikovaná a nepřehledná. V rámci rodu Gobio literatura uvádí kolem 149 vědeckých názvů druhů/poddruhů, z nichž většina je postupně přehodnocována jako synonyma.
V posledních 15 letech procházejí zástupci tohoto rodu rozsáhlými změnami jak z hlediska rodové, tak i z hlediska druhové struktury. Naše studie je první souhrnnou fylogenetickou studií hrouzka v euro-asijském kontextu. Na základě sekvenačních analýz molekulárních markerů z obou genomů (control region a intron S7 r-proteinu) jsme posuzovali validitu většiny druhů či poddruhů rodu Gobio a odhadovali fylogenetické vztahy mezi nimi. Naše výzkumy genetické diverzity hrouzka významně pozměnily pohledy na dosavadní tradiční druhovou strukturu v oblasti střední Evropy včetně území ČR a SR. Potvrdili jsme samostatný rodový status Gobio jako monofyletické skupiny a odhalili 15 euroasijských linií rozdělených do dvou hlavních kladů, Severo-evropského a Ponto-Kaspického. Validita jedenácti nominálních taxonů jako odlišných druhů byla potvrzena. Hrouzci z povodí Volhy byli popsáni jako nový druh (G. volgensis) a tři odhalené fylogenetické linie ze Slovenska a Turecka byly předloženy k revizi jako "species-in-waiting". Čtyři čisté linie byly nalezeny v povodí středního Dunaje. Poloostrov Krym byl shledán regionem s výskytem jedinců hybridního původu. Vyvinuli jsme jednoduchou diagnostickou metodu nazvanou "S7indel diagnostika", která představovuje nadějný molekulární klíč pro snadnou a levnou identifikaci hrouzků rodu Gobio. K důležitým poznatkům pro ochranu ichtyofauny ČR a SR patří potvrzení rodové diferenciace původního rodu Gobio na dva rody Gobio a Romanogobio. Původně chápaná jednotná struktura druhu Gobio gobio sensu lato se na základě molekulárně-genetických analýz průkazně rozdělila na struktury, kterým lze přisuzovat druhovou úroveň (Gobio gobio, Gobio obtusirostris, Gobio carpathicus a Gobio sp.). Byly vymezeny oblasti sympatrického výskytu některých druhů na území ČR a SR.

1. Mendel, J. - Lusk, S. - Vasil'eva, E. D. - Vasil'ev, V. P. - Lusková, V. - Ekmekci, F. G. - Erk'kan, F. - Ruchin, A. - Koščo, J. - Vetešník, L. - Halačka, K. - Šanda, R. - Pashkov, A. N. - Reshetnikov, S. I.: Molecular phylogeny of the genus Gobio Cuvier, 1816 (Teleostei: Cyprinidae) and its contribution to taxonomy. Molecular Phylogenetics and Evolution. Roč. 47 (2008), s. 1061-1075. 2. Mendel, J. - Lusková, V. - Halačka, K. - Lusk, S. - Vetešník, L.: Genetic diversity of Gobio gobio populations in the Czech Republic and Slovakia, based on RAPD markers. Folia Zoologica. Roč. 54 (2008), s. 13-24.

Kontaktní osoba: Mgr. Jan Mendel, Ph.D., 543422533, jmendel@seznam.cz

---

 

6.12 Význam UV části světelného spektra v hostitelsko-parasitickém systému

(Ústav biologie obratlovců)

Mezidruhový hnízdní parasitismus je reprodukční strategie, kterou využívá asi jedno procento ptačích druhů, a spočívá v kladení vajec do hnízd nepříbuzných druhů - hostitelů. Ti inkubují vejce hnízdních parasitů a krmí jejich mláďata. Hostitelé využívají celou řadu podnětů vycházejících ze zbarvení vajec, které umožňují jejich rozpoznání a odmítnutí. Protože barevné vnímání ptáků a člověka je velmi odlišné, využití přenosných spektrofotometrů podstatně zvýšilo naši schopnost rozlišovat a kvantifikovat barevné signály v celém rozsahu spektra světla vnímaného ptáky (tj. 300-700 nm). Pomocí experimentů jsme prokázali, že kombinace UV a viditelné části barevného spektra a specifické skvrnění parasitického vejce mají hlavní význam v evoluci jak diskriminačních procesů, tak i mimikry parasitického vejce. Odhalili jsme, že experimentálně manipulovaná UV reflektance parasitických vajec ovlivňuje rozpoznání parasitického vejce. Prokázali jsme, že matematické modelování barevného vnímání může predikovat reakce hostitelů vůči parasitickým vejcím. Naše studie dokumentují, že vizuální vnímání různých barev spolu s UV částí spektra hraje velkou roli v evoluci hostitelských strategií vůči hnízdnímu parasitismu.

Begall, S. - Červený, J. - Neef, J. - Burda, H. - Vojtěch, O.: Magnetic alignment in grazing and resting cattle and deer. - Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Roč. 105, č 36 (2008): s. 13451-13455.

Kontaktní osoba: Doc.Ing. Jaroslav Červený,CSc., jardaryscerveny@centrum.cz

---

 

6.13 Trojrozměrná struktura dálkového stříhače bakteriální DNA

(Ústav systémové biologie a ekologie)

Restrikčně modifikační enzymy typu I rozpoznávají cílovou sekvenci na DNA, kde zůstávají pevně vázány, zatímco DNA oboustranně translokují. DNA, která tvoří během procesu translokace překroucené smyčky, je štěpena restrikčními enzymy až o stovky nukleotidů dál od rozpoznávacího místa. Krystalová struktura motorové podjednotky EcoR124I, která byla autory právě vyřešena, poskytuje hlubší proniknutí do podstaty těchto komplexních strojů, umožnuje sestavení strukturního modelu celého pentamerického komplexu a je první funkční struktura recA podobných translokáz, která translokuje dvojřetězcovou DNA.

Lapkouski, M. - Panjikar, S. - Janščák, P. - Kutá Smatanová, I. - Carey, J. - Ettrich, R. - Cséfalvay, E.: Structure of the motor subunit of the type I restriction-modification complex EcoR124I. Nature Structural & Molecular Biology, 2009, 16(1):94-5., elektronicky publikováno 14. prosince 2008 (doi: 10.1038/nsmb.1523)

Kontaktní osoba: Doc. RNDr. Rudiger Ettrich, PhD., 386361279, ettrrich@greentech.cz

---

 

6.14 Vliv dřevní biomasy na odrazivost smrkového porostu v infra-červené části spektra simulovanou modelem DART ve velmi vysokém prostorovém rozlišení.

(Ústav systémové biologie a ekologie)

Vliv dřevní biomasy na simulovanou odrazivost smrkového porostu v blízké části infra-červeného spektra byl detailně zkoumán pomocí modelu přenosu slunečního záření skrze vegetaci (model DART) na úrovni velmi vysokého prostorového rozlišení. Byly testovány tři scénáře s různým zastoupením dřevní biomasy: i) jenom listová biomasa, ii) listová biomasa, kmen a hlavní větve, a iii) listová biomasa, kmen, hlavní větve a drobné větvičky. Vliv dřevní hmoty byl hodnocen zvlášť pro osluněné a zastíněné části simulovaného korunového zápoje. Simulovaná odrazivost byla přímo srovnána s daty měřenými leteckým senzorem AISA Eagle. Zahrnutí dřevní biomasy do modelu DART způsobilo pokles v odrazivosti v blízké části infra-červeného spektra zhruba o 4%. Získané výsledky sloužily k ohodnocení možnosti využití vegetačních indexů, a přístupů založených na inverzi modelů přenosu slunečního záření skrze vegetaci, pro odhad indexu listové plochy lesních smrkových porostů.

Malenovský, Z. - Martin, E. - Homolová, L. - Gastellu-Etchegory, J.P. - Zurita-Milla, R. - Schaepman, M.E. - Pokorný, R. - Clevers, J.G.P.W. - Cudlín, P.: Influence of the woody elements on nadir reflectance of Norway spruce canopy simulated by the DART model at very high spatial resolution. Remote Sensing of Environment. Roč. 112 (2008), s. 1-18.

Kontaktní osoba: Ing. Radek Pokorný, PhD., 543211560, eradek@usbe.cas.cz

---

 

6.15 Populační systémy

(Ústav systémové biologie a ekologie)

Učebnice matematického modelování populačních systémů s použitím metody izoklin

Berryman A.A., Kindlmann P. (2008): Population systems: A general introduction. Springer, XVI+224 pp., with CD-ROM, hardcover. ISBN 978-1-4020-6818-8.

Kontaktní osoba: Prof. RNDr. Pavel Kindlmann, DrSc., pavel.kindlmann@centrum.cz