Nabídka témat

• Cytogeografie a morfologická proměnlivost blatouchu bahenního (Caltha palustris) v ČR

  Bc. & Mgr.: Blatouch je dobře známá a snadno poznatelná rostlina mokřadů, o jejíž vnitrodruhové proměnlivosti se překvapivě málo ví. Z území ČR jsou uváděny čtyři poddruhy, které se mají lišit jak morfologicky, tak rozšířením a ekologickými nároky. Mimo jiné jsou pro tyto poddruhy také uváděny různé počty chromozomů a potenciálně tedy i obsah DNA. Průtoková cytometrie je dnes běžně používaná metoda, která umožňuje poměrně jednoduše a rychle určit obsah DNA u velkého množství vzorků. Samozřejmým začátkem práce je literární rešerše tématu v celé Evropě. Hlavním cílem je pak za pomoci průtokové cytometrie zjistit variabilitu (mezipopulační i případnou vnitropopulační) v počtu chromozomů/obsahu DNA a zmapování rozšíření jednotlivých cytotypů (skupin populací lišících se počtem chromozomů) v ČR, případně menším, ale dobře vymezeném území. V případě předpokládaných zajímavých výsledků bude následovat další výzkum rozlišených skupin a hledání rozdílů jak v morfologických vlastnostech, tak ekologických nárocích. Lze předpokládat i použití dalších molekulárních metod pro zodpovězení otázek vzniku a vzájemného vztahu jednotlivých cytotypů a rozšíření výzkumu na celou (střední) Evropu.

• Proměnlivost a ekologické nároky populací z okruhu světlíku nejmenšího (Euphrasia minima agg.) ve střední Evropě

  Bc. & Mgr.: Světlíky jsou velmi hezké jednoleté poloparazitické rostliny, které se vyznačují velkou proměnlivostí a obtížným určováním. Jsou svým výskytem vázány na různé, zpravidla zachované a ochranářsky cenné biotopy. Ve střední Evropě jsou zastoupeny diploidními (s dvěma sádkami chromozomů) a tetraploidními (se 4 sádkami chromozomů) druhy. Zatímco diploidní druhy jsou (s výjimkou světlíku lékařského) velmi vzácné, tetraploidní druhy jsou mnohem hojnější. Výzkumu poloparazitických rostlin se na katedře dlouhodobě věnujeme a máme již na co navazovat. Jedním z předchozích výsledků je nález diploidních populací světlíků náležejících do skupiny horských světlíků (okruh světlíku nejmenšího) rostoucích na několika málo místech v Krkonoších, odkud byly v poslední době uváděny jen tetraploidní rostliny. Tento objev přinesl řadu otázek, jejichž zodpovězení je cílem nabízeného tématu. Ukazuje se, že krkonošské diploidní populace nejsou jednotné a liší se obsahem DNA a vazbou na různé ekologické podmínky (vápencové a silikátové půdy). Není jisté, zda se v Krkonoších vyskytují jen tyto diploidní populace nebo i tetraploidní, které jsou uváděny z polské strany Krkonoš. Pravděpodobně nejpříbuznějším druhem ke krkonošským světlíkům je diploidní světlík tatranský, který roste v Karpatech. Ovšem není nic známo o jeho proměnlivosti a případné vazbě na různé ekologické podmínky. Řešení těchto otázek vyžaduje sběr rostlin v Krkonoších a ve slovenských Karpatech. Zpracování získaného materiálu pak znamená kromě studia morfologických znaků především analýzu obsahu DNA za pomoci průtokové cytometrie a nalezení vhodné molekulární metody, která objasní evoluční vztahy krkonošských a karpatských rostlin. V případě slibných výsledků lze předpokládat rozšíření výzkumu na celé Karpaty a také do Alp, odkud jsou dosud uváděny z tohoto okruhu pouze tetraploidní světlíky. Celá problematika vysokohorských světlíků je nedostatečně prozkoumána a její studium nabízí jak sběr rostlin na krásných lokalitách, tak práci v molekulární laboratoři a možnost řady zajímavých objevů.


• Hybridizace a vznik druhů v rodě světlík (Euphrasia)

  Bc. & Mgr.: Dalším nabízeným tématem ve výzkumu světlíků je studium významu hybridizace při vzniku nových druhů (speciaci) a morfologické proměnlivosti populací. Dlouhodobě se předpokládá, že přirozená hybridizace je u světlíků velmi rozšířena a značná část populací je křížením ovlivněna. Naše nedávné výzkumy však ukazují, že tomu tak nemusí být a hybridních populací je možná podstatně méně, než se předpokládalo. Na druhou stranu je pravděpodobné, že široce rozšířené tetraploidní druhy vznikaly v minulosti z druhů diploidních, a to zřejmě i v důsledku jejich hybridizace. Vzhledem k velké variabilitě některých tetraploidních druhů je možné, že tyto druhy vznikaly v minulosti opakovaně a v různých územích z různých rodičů. Cílem nabízeného tématu může být jak detailní studium vybraného území, ve kterém se vyskytují dva potenciálně se křížící druhy (např. světlík tuhý – E. stricta a světlík hajní – E. nemorosa), tak naopak srovnání populací mimořádně proměnlivého světlíku tuhého v různých územích (např. Předšumaví, Podkrkonoší, Beskydy). V obou přístupech bude kromě sběru vzorků v terénu, základní analýzy morfologických znaků a případných kultivačních experimentů zásadním metodickým přístupem výběr, optimalizace a posléze využití molekulárních metod vhodných k řešení konkrétních kladených otázek.

• Evoluční vztahy odlišných genetických linií okruhu černýše hajního (Melampyrum nemorosum agg.)

  Bc. & Mgr.: Černýš hajní je jednoletá poloparazitická rostlina vyskytující se na většině střední Evropy. V jižní Evropě pak rostou další velmi podobné druhy považované za blízce příbuzné. Výzkumu tohoto okruhu se věnujeme již velmi dlouhou dobu a máme na co navazovat. S pokračujícím poznáním se však stále objevují nové nevyřešené otázky. V daném okamžiku zůstávají stále nedořešeny evoluční vztahy dosud rozlišených geneticky odlišných linií, k jejichž kontaktu došlo právě na území širší střední Evropy. Víme, že křížení je v určitých územích na kontaktu jednotlivých linií významným zdrojem morfologické variability. Lze předpokládat, že některé linie se do střední Evropy rozšířily ze svých jihoevropských refugií, jiné zde však téměř jistě přežívaly po celou dobu ledovou a některé tady zřejmě vznikly a po oteplení se šířily na sever. Aspoň takový obraz můžeme rekonstruovat ze zjištěné variability v chloroplastové DNA. Mnohem méně informací však máme z jaderné DNA, nevíme přesně, zda a jak moc se jednotlivé linie křížily a co bylo výsledkem tohoto křížení. Cílem nabízeného tématu je tedy rekonstrukce evoluční historie některých genetických linií okruhu. V současnosti je třeba zaměřit se zejména na oblast rumunských a ukrajinských Karpat a jejich podhůří, které představují centrum proměnlivosti středoevropských linií a zřejmě také oblast jejich přežívání v době ledové. Kromě sběru terénních dat v těchto oblastech bude cílem práce optimalizovat metodu analýzy vhodného úseku jaderné DNA nebo analýzu celkové DNA. Nepochybně bude využito i měření obsahu DNA pomocí průtokové cytometrie, protože už víme, že jednotlivé linie se zřetelně liší obsahem DNA. Dalším cílem bude nalezení morfologických znaků odlišujících jednotlivé genetické linie, pokud takové existují.


• Morfologická a genetická variabilita vybraných druhů trav

  Bc. & Mgr.: Trávy jsou obtížné, ale při detailním pohledu velmi krásné rostliny. Vzhledem ke své obtížnosti a morfologické podobnosti jednotlivých druhů je velmi potřebné využití molekulárních metod v dalším výzkumu. V posledních letech jsme se zabývali zejména rodem třtina (Calamagrostis), který přinesl velmi zajímavé výsledky měnící naše znalosti rozšíření i evoluční historie jednotlivých druhů. Na ně bychom rádi navázali výzkumem dalších skupin. Možností je několik – ať již další druhy třtin (např. třtina chloupkatá – C. villosa) nebo některé druhy psinečků (Agrostis, např. A. vinealis nebo A. gigantea), kterými jsme se zabývali v minulosti, ale zůstala v nich celá řada nevyřešených otázek. Všechna tato témata vyžadují jak sběr dat v terénu, tak využití průtokové cytometrie při určování ploidního stupně (počtu chromozomových sádek), který je obvykle u těchto trav značně proměnlivý a v různých územích odlišný. Nepochybně bude také třeba sledovat klasické morfologické znaky. Za předpokladu slibných výsledků pak může téma pokračovat za pomoci vhodných molekulárních metod, které využijeme pro řešení otázek vzniku a evoluční historie a šíření nalezených cytotypů/genetických linií. Postupně lze předpokládat rozšíření zkoumaného území na celou Evropu i části Asie, kde se nalézá centrum diverzity některých zájmových druhů.


• Výzkum zajímavých šumavských rostlin

  Bc. & ?Mgr.: Na katedře se dlouhodobě zabýváme výzkumem šumavských rostlin. V současné době připravujeme projekt na dokončení květeny Šumavy. Pro tento projekt je potřeba detailně zmapovat rozšíření některých zajímavých a kritických druhů rostlin nebo jejich cytotypů (skupin populací lišících se počtem chromozomů). Jedná se například o odlišné cytotypy zvonku rozkladitého (Campanula patula) nebo jednotlivé drobné druhy kopretin (Leucanthemum vulgare agg.) i další skupiny. Těžištěm práce na tématu bude poměrně intenzivní terénní průzkum a mapování zkoumaných kritických skupin. Nedílnou součástí však bude i práce v laboratoři, kde pomocí průtokové cytometrie budou určovány jednotlivé cytotypy. Téma vhodné zejména jako bakalářská práce, v případě zajímavých výsledků lze případně rozšířit i na práci magisterskou.


• Monitoring záchranných výsadeb koniklece jarního (Pulsatilla vernalis) na Kozí vršek

  Bc.: Koniklec jarní je dnes kriticky ohroženým druhem České republiky. Ještě v polovině 20. století byl však roztroušeným druhem zejména na Třeboňsku. Jednou z posledních lokalit koniklece je rezervace Kozí vršek u Veselí nad Lužnicí. Zřejmě v důsledku nepříznivých podmínek na lokalitě v posledních letech prakticky vyhynul. V současné době se ale na lokalitě připravuje výrazný zásah, odstranění dřevin a příprava podmínek pro výsadbu sazenic, které pocházejí z původních rostlin a byly napěstovány v rámci záchranného programu. Cílem nabízeného tématu bude monitoring těchto záchranných výsadeb. Důležitou součástí práce bude rešerše všech pramenů týkajících se historického a současného výskytu koniklece jarního ve střední Evropě a informací o úskalích kultivace tohoto i dalších podobně ohrožených druhů konikleců. Téma je vhodné pouze pro bakalářskou práci, zejména pro studenty se zájmem o praktickou ochranu přírody.


• Mapování historického a současného rozšíření vybraných druhů

  Bc. & ?Mgr.: V současnosti probíhá velký projekt v rámci kterého jsou připravovány i mapy historického a případně i aktuálního rozšíření rostlin České republiky. Údaje o rozšíření se získávají studiem herbářových položek ze všech herbářových sbírek v ČR a výpisy z veškeré dostupné historické literatury. Lze ověřovat i výskyty v přírodě. Velkou předností práce je, že student získá značný přehled o dostupné botanické literatuře, herbářových sbírkách i elektronických databázích. Výsledná data o rozšíření lze pak korelovat s různými proměnnými prostředí a hledat závislosti, které podmiňují výskyt nebo případný ústup druhu v ČR. Vhodné jako téma pro bakalářské práce. Na magisterskou práci lze rozšířit, například pokud se najde vhodné téma z populační biologie mapovaného druhu apod.

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.