Centrum biológie rastlín a biodiverzity SAV, v. v. i.
Názov témy
Objasnenie procesov speciácie a evolúcie polyploidov v rode Erysimum (Brassicaceae)
Program DŠ
botanika
Meno školiteľa/-ky
Mgr. Judita Zozomová, PhD.
Kontakt:
Prijímajúca škola
Prírodovedecká fakulta UK
Stručná anotácia
Štúdium evolúcie fylogeneticky mladých, avšak druhovo bohatých rodov rastlín predstavuje pomerne náročnú úlohu. Ich charakteristickými črtami sú veľká diverzita ale zároveň málo výrazná štruktúra, nedostatočné fylogenetické rozlíšenie a nesúlad, čo je v mnohých prípadoch dôsledok rýchlej radiácie. Ukazuje sa však, že aj retikulácia (t.j. introgresia, hybridizácia, polyploidizácia) zohráva v evolúcii takýchto skupín významnú, často až dominantnú rolu. Fylogenomické analýzy divorastúcich polyploidných a hybridných organizmov boli doposiaľ v úzadí, najmä kvôli zložitosti retikulátnych evolučných procesov, ako aj kvôli metodickým a výpočtovým obmedzeniam. Rozvoj NGS techník, analytických metód a bioinformatických nástrojov na detekciu hybridizácie a polyploidizačných udalostí otvára v súčasnosti nové možnosti a perspektívy. Téma dizertačnej práce má sledovať tento súčasný pokrok, čo sa bude odrážať na jej zameraní a metodickom prístupe. Práca bude venovaná dvom príbuzným komplexom druhov v rode Erysimum (E. odoratum a E. virgatum skupiny), ktoré predstavujú veľmi dobré objekty na štúdium procesov nedávnej divergencie ako aj retikulátnej evolúcie. Erysimum je taxonomicky a evolučne zložitý rod, čo spôsobili viaceré faktory, najmä jeho nedávna a rýchla radiácia, veľká karyologická variabilita, početné zastúpenie polyploidov, existencia kryptických druhov, ako aj medzidruhová hybridizácia. Cieľom práce bude objasniť fylogenetické vzťahy v študovaných komplexoch, ohraničiť jednotlivé druhy, rekonštruovať pôvod polyploidov, zistiť mieru odlišnosti polyploidných genómov a sledovať ich evolúciu. Bude sa skúmať ktoré speciačné mechanizmy sa podieľali na evolúcii študovaných druhových komplexov, s dôrazom na vplyv ekologickej diverzifikácie, obmedzeného génového toku v dôsledku geografickej izolácie, polyploidizačných a hybridizačných udalostí. Bude sa testovať, či vysoký podiel endemitov odráža opakované, nezávislé polyploidizačné udalosti, alebo je skôr dôsledkom intenzívnejšej speciácie polyploidných vetiev. Na toto štúdium sa využije integratívny metodický prístup, ktorý kombinuje viaceré metódy, najmä fylogenomické a cytogenomické metódy, cytometrické, morfometrické a ekologické analýzy.