Mám zájem o studenty všech stupňů studia. Následující témata přímo navazují na moje hlavní výzkumné projekty a zájmy. Ve všech případech bude mít student možnost vyzkoušet během práce více metodických přístupů, od terénních po vysloveně laboratorní, přičemž práci a použité metody budeme plánovat s ohledem na stupeň studia a individuální zájem studenta.
Nabídka témat
Lakušníky - morfologická, karyologická a genetická variabilita a evoluce
Bc. & Mgr. & Ph.D.: Téma pro vodáky a vodníky. Lakušníky (Ranunculus sect. Batrachium) jsou krásné a málo známé vodní rostliny. V posledních letech probíhá ve spolupráci s kolegy v Praze a Průhonicích základní revize, díky které jsme se už celkem zorientovali v určování středoevropských druhů. Lakušníky jsou velmi vděčným objektem pro biosystematické studium – je zde zastoupena většina dnes populárních problémů: polyploidie, hybridizace, různé reprodukční systémy, fenotypová plasticita (většina druhů může růst pod vodou i na obnažených dnech, některé ve stojatých a tekoucích vodách, a rostliny jednoho druhu z různých prostředí vypadají dost jinak), ochranářské aspekty (některé druhy jsou vzácné a ustupují).
Možná dílčí témata:- Variabilita v určitém území – dokumentace všech cyto/morfotypů; i zdánlivě jednotvárná území typu Českomoravské vrchoviny mohou skrývat nečekané poklady; specifické bývají např. populace v tekoucích vodách.
- Diverzita lakušníků v Alpách (unikátní typy, kterým zatím nerozumíme - speciální horské formy, hybridi vázaní na stabilní alpské řeky, apod.).
- Hybridizace – cílené vyhledávání a analýza smíšených populací; pokud zvládneme pěstování, bylo by fantastické zkusit i hybridizačních pokusy (to je výzva!).
- Určování terestrických forem – jak lze spolehlivě odlišit i rostliny z obnažených den, které morfologické znaky zůstávají stabilní, apod.
Výhody: atraktivní skupina, na tématu dělá větší skupina lidí (= přísun materiálu a zajímavých lokalit zajištěn), existuje docela slušný taxonomický základ, metodické postupy jsou ozkoušené, možnost jezdit na vodu a koupat se v rámci vědecké práce.Systematika chrp (Centaurea)
Bc. & Mgr. & Ph.D.: Chrpy – a fialově kvetoucí a u nás nejhojnější sekce Jacea zvláště – jsou mnoha botaniky považovány za velmi obtížnou skupinu. Hlavním problémem je hybridizace, polyploidie a celková morfologická podobnost jednotlivých druhů, nedostatečně je známo rozšíření jednotlivých druhů. Přes intenzivní výzkum v posledních cca 15 letech zůstává mnoho problémů nedořešených, resp. se objevují nové.
Možná dílčí témata:- Revize chrpy úzkoperé (Centaurea stenolepis). Druh roste od jižní Moravy přes celý jižní obvod Karpat a Maďarsko až na Balkán (a až do Turecka); zdá se, že v rámci areálu existuje několik morfotypů, udávány jsou různé chromosomové počty; odlišnosti by ale bylo potřeba potvrdit morfologickou a cytometrickou analýzou dostatečného počtu populací a ideálně i molekulárně.
- Revize údajných endemických druhů. Zejména z hor Rumunska a Balkánu je popsáno několik údajných endemických druhů, které ale vesměs od doby popisu nikdo neviděl a jejich morfologické vymezení je dosti mlhavé; není jasné, zda jde skutečně o samostatné druhy.
- Revize skupiny chrpy čekánku C. scabiosa v Rakousku, příp. dál směrem na Balkán. V Rakousku bychom ve spolupráci s místními botaniky revidovali jeden údajný endemický druh a dále by bylo možné zaměřit se na revizi skupiny jako celku, o které se hodně věcí neví (chromosomové počty a velikosti genomu, intenzita křížení mezi jednotlivými druhy, morfologické rozdíly mezi některými druhy - údaje v literatuře založeny pouze na 100 let starých popisech několika málo rostlin, nikoliv na analýze reprezentativního počtu populací, apod.)
- Případně lze vybrat i další dosud nedostatečně známé skupiny (chrpa luční, C. jacea, a její morfologická plasticita ve střední Evropě a jinde, C. nigrescens v Alpách,…).
Výhody: hezké kytky, velmi dobrý taxonomický základ, vyzkoušená metodika, mírně dobrodružné cesty do atraktivních míst.Hybridizace chrp (Centaurea) v měřítku krajiny
Bc. & Mgr.: Chrpy jsou proslulé intenzivní hybridizací a jsou tak velmi vhodným modelem pro její studium. Obecně platí, že druhy se stejným počtem chromosomů se kříží rády a často, zatímco druhy s různým počtem chromosomů se kříží vzácně. Skutečná intenzita hybridizace ale vlastně nikdy nebyla pořádně zdokumentována. Práce by měla přispět ke zcela obecné a dosud nevyřešené otázce, jak vůbec kvantifikovat a popisovat intenzitu hybridizace dvou druhů. Cílem práce bude srovnání páru hojně se křížících druhů (ideální model např. C. oxylepis a C. jacea ve východních Čechách nebo na střední Moravě) a páru málo se křížících druhů (např. C. pseudophrygia a C. jacea v Předšumaví).
Možno jako Bc. a navazující Mgr. nebo i zcela rozdělit na samostatné práce.
Metodický přístup: detailní průzkum vybraného území (řádově desítky km2); dokumentace jednotlivých populací (odhad počtu jedinců, čistá populace / více druhů, výskyt kříženců – křížence lze obvykle poznat morfologicky + bude provedeno potvrzení ploidního stupně metodou průtokové cytometrie); vyjádření a porovnání intenzity hybridizace na různých prostorových škálách a při různých způsobech výpočtu; závislost hybridizace na zastoupení rodičovských druhů v populaci, apod.
Výhody: hezké kytky, poměrně jednoduché téma, ale zároveň pro systematiku důležité (chybí univerzální metodika a porovnání výhod / nevýhod jednotlivých přístupů), převážně terénní práce, v jednom relativně malé území.Rozmnožování a populační biologie jeřábu mišpulky
Bc. & Mgr.: Jeřáby jsou mezi botaniky obávanou skupinou – díky časté hybridizaci spojené s polyploidií (zmnožení sad chromosomů) a apomixií (nepohlavní vznik semen, která jsou geneticky kopií mateřského jedince) vznikají nové genetické linie, které bývají popisovány jako druhy (jeřáby tak tvoří podstatnou část endemitů v české flóře). Rodiči nových hybridních druhů je několik málo „základních“ druhů, které mají normální pohlavní rozmnožování. V současné době probíhá intenzivní taxonomické studium jeřábů (pod vedením Martina Lepšího z Jihočeského muzea, jeřáby jsou tématem jeho disertace na PřF JU), jehož součástí je ale i pochopení procesů, které podmiňují mimořádnou proměnlivost jeřábů. Dosavadní výsledky ukazují, že mezi základními druhy má výjimečné postavení jeřáb mišpulka (Sorbus chamaemespilus), který se jako jediný vyskytuje v horách nad hranicí lesa, podle literatury zahrnuje diploidní i polyploidní populace (ostatní základní druhy jsou výhradně diploidní), výskyt polyploidů by mohl naznačovat kombinaci pohlavního a apomiktického způsob rozmnožování. Kvůli vazbě na hůře dostupné biotopy ale o tomto druhu víme mnohem méně než o ostatních – neznáme přesné rozšíření jednotlivých cytotypů a souvislost způsobu rozmnožování s počtem chromosomů (ploidním stupněm), v některých případech nelze vyloučit skryté ovlivnění populací hybridizací s jinými jeřáby. Cílem práce tak bude spíše pochopení biologie druhu a zmíněných evolučních procesů než klasická taxonomie (byť ani to není vyloučeno).
Metodický přístup: sběr v terénu (druh neroste v ČR, je poměrně hojný v Alpách i Karpatech), průtoková cytometrie (stanovení stupně ploidie dospělých jedinců a reprodukčního systému analýzou semen, případně pylu), molekulární metody – analýza mikrosatelitů (genetická variabilita populací, odhalení hybridizace s jinými druhy). Na vedení práce by se jako konzultant podílel i M. Lepší.
Výhody: krásné rostliny v krásném prostředí vysokých hor; téma polyploidie a hybridizace velmi atraktivní a v současnosti hojně studované (u jiných druhů); mezinárodní spolupráce; všechny metody vyzkoušené a v naší laboratoři dobře zavedené, ale zároveň je prostor pro originální řešení a novátorské postupy
Pokud si nevyberete z nabízených témat a máte zájem o jinou skupinu rostlin, rozhodně neváhejte a přijďte se zeptat, pokud bude téma zajímavé a řešitelné, můžeme ho vypsat.
