Evolučně-vývojové studium tyčinek jakožto modelu fungování nejstarších suchozemských rostlin

• Název práce v češtině: Evolučně-vývojové studium tyčinek jakožto modelu fungování nejstarších suchozemských rostlin
• Název v anglickém jazyce: Evolutionary-developmental study of anthers as a model of the oldest land plants functioning
• Klíčová slova anglicky: EVO-DEVO, land plant evolution
• Akademický rok vypsání: 2018/2019
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra experimentální biologie rostlin (31-130)
• Vedoucí / školitel: Mgr. Stanislav Vosolsobě, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Nejstarší suchozemské rostliny byly dle paleontologických dokladů tvořeny pouze větveným bezlistým stonkem, který nesl sporangia. Komplexní tělo moderních rostlin celé vzniklo odvozením z této pradávné struktury. Přestože u krytosemenných rostlin již nedochází k uvolňování spor, ale k vývoji gametofytu na mateřské rostlině, můžeme nalézt stále poměrně velkou podobnost mezi prvotními sporangii a prašníky. Ačkoliv se před vypuštěním z prašníku změní samčí spory v gametofyt ve formě pylového zrna a prašník není evolučně založen jen z jediného sporangia, je možné, že celá řada fyziologických funkcí zůstala během evoluce prašníku ze sporangia zachována a jejich studiem se tudíž můžeme dobrat k jejich pradávným funkcím v primitivních rostlinách, u kterých se většina vývojových signálních kaskád podílela jen na tvorbě sporangia. Na vývoji prašníku se podílí auxin, jasmonáty, gibereliny, ethylén i brassinosteroidy a pokud by byla jejich role byly konzervované po celou dobu evoluce, můžeme odvodit, jakou roli měly na počátku evoluce rostlin.
Náplní práce bude porovnat současné poznatky o regulaci vývoje tyčinek u krytosemenných se znalostmi o vývoji sporangií nižších rostlin a hledat průniky a rozdíly. Na základě tohoto pátrání bude poté moci být vyvozeno, které signální dráhy mají ancestrální roli a tudíž mohly figurovat i u nejstarších rostlin. Poslední léta jsou ve znamení obrovského rozmachu evolučně-vývojové biologie (EVO-DEVO) rostlin, zejména díky sekvenování nových druhů a kupícím se výsledkům studia nižších rostlin, tudíž tato práce bude vycházet z poznatků "cutting-edge" současné evoluční biologie rostlin.
Navazující diplomová práce se bude věnovat experimentálnímu studiu funkce sporangií u nižších rostlin a nabízí možnost kombinace práci experimentální (molekulární biologie, pokročilá mikroskopie, genové manipulace, biochemické metody) a bioinformatické (analýzy evoluce genových rodin).