Národní úložiště šedé literatury

Drivers of karyotype evolution in Lepidoptera
PROVAZNÍKOVÁ, Irena
2022 - anglický Research of lepidopteran karyotypes and their evolution has been challenging for decades due to their many peculiar characteristics. However, this field has advanced thanks to modern cytogenetic techniques and sequencing technologies. We combined explored possibilities how to detect chromosomal rearrangements, and cytogenetic and genomic approaches to explore evolutionary forces shaping karyotypes of non-model Lepidoptera including representatives of early diverging species. Results obtained in the present thesis point to a possible role of satellite DNA and sexual antagonistic selection in mobilisation of rDNA and sex chromosome turnover, respectively. Klíčová slova: Lepidoptera; karyotype evolution; sex chromosomes; repetitive sequences; chromosomal rearrangements; gene families; FISH Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Drivers of karyotype evolution in Lepidoptera

Research of lepidopteran karyotypes and their evolution has been challenging for decades due to their many peculiar characteristics. However, this field has advanced thanks to modern cytogenetic ...

PROVAZNÍKOVÁ, Irena
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Mechanismy působení nízkomolekulárních a vysokomolekulárních cyto-protektivních látek při vystavení hmyzího organismu nízkým teplotám.
HŮLA, Petr
2022 - český Low temperatures limit the viability of cells, tissues and whole organisms. Temperate and polar insects overwinter with body temperatures below 0°C, sometimes with ice crystals in their hemolymph. Extracelular freezing is linked with cell osmotic dehydration. Thus, the freeze-tolerant insects had to evolve complex adaptation, including seasonal accumulation of low- and high-molecular substances, to protect their tissues against deleterious effects of cell freeze-dehydration. The mechanisms by which different substances exert their cryoprotective roles are theoretically diverse but practically poorly studied. In this thesis, I present results of metabolomic and transcriptomic analyses of putative cryoprotectants in the freeze-tolerant larvae of drosophilid fly, Chymomyza costata that accumulate in their hemolymph and tissues in response to cooling and drying. The functional aspects of low- (mainly proline and trehalose) and high- molecular substances (mainly LEA-like proteins) are considered. Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Mechanismy působení nízkomolekulárních a vysokomolekulárních cyto-protektivních látek při vystavení hmyzího organismu nízkým teplotám.

Low temperatures limit the viability of cells, tissues and whole organisms. Temperate and polar insects overwinter with body temperatures below 0°C, sometimes with ice crystals in their hemolymph. ...

HŮLA, Petr
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Role of adenosine pathway on cell growth and stress response in Drosophila
MAAROUFI, Houda Ouns
2022 - anglický The thesis surveyed the effects of the adenosine pathway on cell growth and stress response. We described the effects of mutation of the concentrative nucleoside transporter cnt1 on male fertility, particularly spermatogenesis, using a Drosophila melanogaster model. We also described the effects of the adenosine pathway on the cytotoxicity of mHTT. The thesis surveyed the effects of the adenosine pathway on cell growth and stress response. We described the effects of mutation of the concentrative nucleoside transporter cnt1 on male fertility, particularly spermatogenesis, using a Drosophila melanogaster model. We also described the effects of the adenosine pathway on the cytotoxicity of mHTT. Klíčová slova: cell growth; stress response; cnt1; adenosine pathway; metabolism; mHTT Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Role of adenosine pathway on cell growth and stress response in Drosophila

The thesis surveyed the effects of the adenosine pathway on cell growth and stress response. We described the effects of mutation of the concentrative nucleoside transporter cnt1 on male fertility, ...

MAAROUFI, Houda Ouns
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Ecology of alpine plants at their uppermost limit in the Himalayas
CHLUMSKÁ, Zuzana
2022 - anglický This dissertation studies the key abiotic factors and plant characteristics that influence the performance of the highest growing herbaceous alpine plants in Ladakh, Western Himalayas, and examines vegetation changes likely associated with climate change. The study site, located in the Rupshu region of eastern Ladakh, hosts some of the world´s highest-growing angiosperm plant species that occur above 6000 m a.s.l. The gentle slopes characteristic for the region, resulting in long elevational gradients, are particularly suitable for studying plant adaptations to the harsh dry and cold environment typical of whole Ladakh. The study presents novel insights into the causes of plant elevation limits and the direction of the vegetation shifts related to climate change at the very edge of the existence of angiosperms. Klíčová slova: alpine plants; herbaceous plants; Western Himalayas; high elevation; elevational distribution limits; climate change; nonstructural carbohydrates Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Ecology of alpine plants at their uppermost limit in the Himalayas

This dissertation studies the key abiotic factors and plant characteristics that influence the performance of the highest growing herbaceous alpine plants in Ladakh, Western Himalayas, and examines ...

CHLUMSKÁ, Zuzana
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Selected factors affecting species and genetic diversity of oribatid mites (Acari: Oribatida) in Central Europe
GALICOVÁ, Petra
2022 - český V první části disertační práce jsme se zabývali vlivem přirozené disturbance a následně aplikovaného managementu (přirozená regenerace vs. asanační těžba) na společenstva pancířníků ve smrkovém lese v Národním parku Šumava. Z našich výsledků je patrné, že změny způsobené těžbou poškozených stromů po přírodní disturbanci jsou patrné i po více než 15ti letech, alespoň ve společenstvech pancířníků. Ve druhé části jsou představeny výsledky fylogeografické studie dvou příbuzných druhů pancířníků. Kromě toho, že byly zdokumentovány zcela rozdílné fylogeografické vzory v populacích těchto druhů napříč střední Evropou, byl také objeven jeden nový druh. Jeho morfologický popis a fylogenetické zařazení v rámci rodu je prezentováno ve třetí části práce. The first part of the thesis focused on the impact of natural disturbances and subsequent management practices (natural regeneration vs. clear cutting) on the oribatid mites in the montane Norway spruce forest in Šumava National Park (Czech Republic). Our results showed that changes caused by logging after a natural disturbance could be evident even more than 15 years later, at least in oribatid mite communities. The results of a phylogeographic study of two closely related species are presented in the second part. Except for revealing distinct phylogeographic patterns in the populations of these species across Europe, one new species was discovered, and its morphological and genetic description is provided. Klíčová slova: oribatid mites; genetic diversity; spruce forest; COI; natural disturbances; oribatid mites; genetic diversity; spruce forest; COI; natural disturbances Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Selected factors affecting species and genetic diversity of oribatid mites (Acari: Oribatida) in Central Europe

V první části disertační práce jsme se zabývali vlivem přirozené disturbance a následně aplikovaného managementu (přirozená regenerace vs. asanační těžba) na společenstva pancířníků ve smrkovém lese v ...

GALICOVÁ, Petra
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Vliv podnikové kultury na rozvoj vzdělávání v podnicích nové ekonomiky
KOCOURKOVÁ, Markéta
2022 - český Cíle: Cílem disertační práce bylo zhodnotit vliv podnikové kultury na podnikový systém vzdělávání a identifikovat hodnoty a rysy podnikové kultury, které podporují rozvoj systému vzdělávání v podnicích nové ekonomiky. Metodika: V rámci disertační práce byly nejprve vymezeny koncepty podnikové kultury a podnikového systému vzdělávání a s nimi související pojmy a nové socio-ekonomické podmínky. Na základě analýzy teoretických východisek bylo vytvořeno schéma vzájemných vztahů mezi podnikovou kulturou a podnikovým systémem vzdělávání v kontextu řízení lidských zdrojů v podniku. Primární data byla získána online dotazníkovým šetřením. Výzkum byl realizován na úrovni podniků. Podniky v základním souboru byly lokalizovány v Jihočeském kraji a byly součástí kategorie CZ-NACE C (10-33): Zpracovatelský průmysl. Do výzkumu byly zahrnuty malé, střední a velké podniky. Podařilo se získat 208 responzí. Závěry: Na základě výsledků analýzy primárních dat byly identifikovány statisticky významné hodnoty a rysy podnikové kultury, podporující rozvoj vzdělávání v podnicích. Byl sestaven profil podniku, jenž má efektivní systém vzdělávání zaměstnanců. Na základě znalosti tohoto profilu a dalších zjištění a teoretických poznatků byla vytvořena doporučení pro podniky, které chtějí budovat podnikovou kulturu, jenž bude podporovat a rozvíjet systém podnikového vzdělávání a směřovat ho do budoucnosti. Limity výzkumu: V rámci výzkumu byly opomenuty další faktory mající vliv na rozvoj vzdělávání v podnicích, a i podniková kultura byla analyzována izolovaně bez ohledu na další faktory s ní související. Největším limitem výzkumu by mohla být také volba hodnot a rysů podnikové kultury zahrnutých do dotazníkového šetření a výběr žádoucích hodnot pro analýzu určitých závislostí. Objectives: The aim of the dissertation thesis was to summarize the influence of corporate culture on the corporate training system and to identify desirable features and values of corporate culture that support the development of the company's training system within the new economy. Methods: In the theoretical background of the dissertation, the concepts of corporate culture and the corporate training system and related terms and socio-economic changes were defined. Based on the analysis of the theoretical framework, a diagram of mutual relations between the corporate culture and the corporate training system in the context of human resources management in the company was created. Primary data was obtained through an online questionnaire survey. The research was carried out in the enterprises. The population consisted of companies located in the South Bohemian Region and with the CZ-NACE category C (10-33): Manufacturing. Small, medium, and large enterprises were included in the research design. 208 completed questionnaires were received. Conclusions: Based on the results of the analysis of primary data, statistically significant features of corporate culture that support the development of education in companies were identified. A profile of a company with an effective employee training system was compiled. Based on the knowledge of this profile and other findings and theoretical background, recommendations were suggested for companies that want to build a corporate culture that will support and develop the system of corporate training and transform it into the future. Limitations of the research: In the research, other factors that influence the development of training in companies were omitted, and the corporate culture was analyzed in isolation without regard to other related factors. The most significant limitation of the research could also be the choice of corporate culture features included in the questionnaire survey and the selection of desirable features for the analysis of certain dependencies. Klíčová slova: digitální ekonomika; Průmysl 4.0; hodnoty podnikové kultury; trendy v podnikovém vzdělávání; diagnostika podnikové kultury; změna podnikové kultury; digital economy; Industry 4.0; features of corporate culture; trends in the corporate training system; diagnosis of corporate culture; change of corporate culture Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Vliv podnikové kultury na rozvoj vzdělávání v podnicích nové ekonomiky

Cíle: Cílem disertační práce bylo zhodnotit vliv podnikové kultury na podnikový systém vzdělávání a identifikovat hodnoty a rysy podnikové kultury, které podporují rozvoj systému vzdělávání v ...

KOCOURKOVÁ, Markéta
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Anti-inflammatory and immunomodulatory activities of Ixodes ricinus salivary proteins
CHLASTÁKOVÁ, Adéla
2022 - anglický Ticks are highly specialized obligate ectoparasites whose life cycle is fully dependent on obtaining a blood meal from a host. To prevent blood clotting and counteract the host's immune and wound healing responses, ticks secrete saliva, containing hundreds to thousands of proteins and non-proteins, into the feeding cavity. This thesis focuses on deciphering the function of three serpins (inhibitors of serine proteases) expressed in the salivary glands of the European tick Ixodes ricinus. Iripin-1, Iripin-3, and Iripin-8 were produced in the Escherichia coli expression system, and their effects on the immune response were evaluated using various in vitro assays and a mouse model of acute inflammation. Furthermore, the thesis involves one review article that summarizes the role of serpins in tick physiology and tick-host interaction. Klíčová slova: tick saliva; Ixodes ricinus; serpin; immune response; inflammation Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Anti-inflammatory and immunomodulatory activities of Ixodes ricinus salivary proteins

Ticks are highly specialized obligate ectoparasites whose life cycle is fully dependent on obtaining a blood meal from a host. To prevent blood clotting and counteract the host's immune and wound ...

CHLASTÁKOVÁ, Adéla
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Kvalita spermatu ovlivňuje oplození u sladkovodních ryb
CHENG, Yu
2022 - anglický Krátkodobé uchování spermatu v líhňařské praxi ryb je hojně využívanou technikou při umělém oplození, a to díky své výhodnosti, nízké ceně a praktičnosti. V kapitole 2 byly porovnány tři techniky inkubace jiker s cílem ověřit jednoduchou a účinnou metodu inkubace oplozených jiker u jesetera malého. Bylo sledováno procento oplození, neurulace, líhnutí embryí a larev tak, aby bylo možné porovnat účinky inkubačních systémů umístění Petriho misek 1) v nádrži líhně, 2) na stole v malém inkubačním boxu v klimatizované místnosti nebo 3) v termostatickém inkubačním boxu. Mezi těmito systémy inkubace jiker v Petriho miskách nebyly zjištěny rozdíly. Získané zkušenosti umožnily využít tento způsob inkubace v Petriho miskách u dalších druhů ryb, jako jsou kapr a zebřička. V kapitole 3 byla pozornost věnována procesům aktivace a oplození jiker. U jesetera malého, jakožto modelového druhu jeseterovitých ryb bylo zásadní standardizovat postupy oplození. Byla zkoumána úroveň neurulace a míra líhnutí (%) embryí. Bylo použito více násobné ošetření spermií při oplození s různým gradientem počtu spermií a objemem aktivačního roztoku pro oplození jiker a dále stanoven minimální počet spermií při optimálním objemu aktivační vody. Pokusy s umělým oplozením ukázaly, že k úspěšnému oplození postačuje celkem 50 000 spermií v 8 ml, resp. 32 ml aktivační vody. Bylo zjištěno, že velmi nízká koncentrace 100 - 1 300 spermií v ml aktivační vody může zabezpečit účinné oplodnění při použití kvalitního spermatu. Kapitola 4 zkoumala management spermií, včetně zablokování spontánního pohybu spermií, složení umělé semenné plazmy a použití přirozené semenné plazmy z dobrého spermatu. U zebřičky se zkoumala optimalizace oplození pomocí různých metod, poměr spermie : vajíčko a minimální koncentrace spermií na ml aktivačního roztoku. Výsledky ukázaly, že extendor E400 je účinný při uchování spermií zebřiček; zkumavka s přesně definovaným množstvím 6 000 000 spermií zebřičky v extendoru E400 na 100 vajíček a 100 ?l aktivačního roztoku se ukázala být úspěšnější než použití Petriho misky. Spermie sumce velkého lze uchovat v imobilizačním roztoku po dobu až 1 týdne, přičemž si spermie zachovávají dostatečnou kvalitu pro úspěšné oplodnění a získání normálního plůdku. Bylo zjištěno, že spermie jesetera malého špatné kvality lze revitalizovat inkubací v semenné plazmě spermatu s dobrou motilitou spermií. Dosažené výsledky pomáhají stanovit metodu uchování spermií in vitro a postupy oplození u sladkovodních ryb. Kapitola 5, aktivační roztok je jedním z klíčových faktorů zabezpečující výkonnost spermiím během oplodnění. Byly použity různé aktivační roztoky, aby se otestovala praktická účinnost použití v líhni se spermiemi, které byly stárnoucí, ale zředěné v umělé semenné plazmě. Z rozsáhlých pokusů s umělým oplodněním vyplynulo, že oplození a lepivosti byly vysoké (78-87 %) po týdenním uchování spermií v umělé semenné plazmě kapra v aktivačních roztocích jako voda z líhně a roztok Perchec. Výsledky nabídly praktický základ pro další využití stárnoucího spermatu v líhni. V kapitole 6 této studie jsme použili stárnoucí sperma kapra obecného k vyhodnocení pohyblivosti a kinematiky spermií. Bylo provedeno přesné hodnocení životaschopnosti spermií, osmolality a pH semenné plazmy, aby bylo možné vyhodnotit vliv krátkodobého uchování in vitro na spermie. Byla také provedena analýza metylace DNA založená na celo genomovém bisulfitovém sekvenování k odhalení molekulárních změn stárnoucích spermií. Výsledky ukázaly, že stárnutí u spermií kapra obecného má značně negativní dopad na jejich výkonnost a na úspěšnost umělého oplodnění. Kromě toho se úroveň metylace v cytosin-fosfát-guaninových místech výrazně zvýšila u spermií 24 hodin po odběru spermatu ve srovnání se skupinou čerstvých spermií, ale poté se výrazně snížila v 96 hodinách po odběru spermatu. Výsledky přispěly k výzkumu fenotypu a funkčních změn spermií kapra obecného a k pochopení molekulárních změn při uchování spermií. Short-term storage of sperm is a widely used technique during artificial fertilization in hatchery practice due to its convenient, inexpensive and practical value. Chapter 2, three egg incubation techniques were compared to supply one simple and efficiency method to incubate fertilized sterlet eggs. The percentage of cleavage, neurulation and hatching rates of embryos and larvae were examined to compare the effects of incubation systems consisting of placing Petri dishes 1) in the hatchery tank, 2) on a table in small incubation box in an air-conditioned room or 3) in a large thermostatic incubator box. No significant differences were found among these egg incubation systems. The experience gained allowed us to practice this simple method of egg incubation in Petri dishes on other fish species such as carp or zebrafish. Chapter 3, attention was paid to processes of egg activation and fertilization, which are highly important issues in fish reproductive biology. In the sterlet, multiple treatment groups with different gradient of spermatozoa number and volume of activation solution were used to fertilize eggs and further determine the minimum number of spermatozoa with optimal volume of activation water. The artificial fertilization experiments revealed that a total of 50,000 spermatozoa in 8 ml or 32 ml of activation water was sufficient for successful fertilization. It was obtained that a very low concentration of 100-1,300 spermatozoa per ml in activation water can achieve efficient fertilization with good quality sperm. Chapter 4, sperm managements including prevent sperm spontaneous movement, artificial seminal plasma composition, use of natural seminal plasma from good sperm were explored. The fertilization optimizations with different methods, spermatozoa: egg ratio and minimum sperm concentration were also examined in zebrafish. Results indicated that extender E400 was efficient during zebrafish sperm storage; a test tube with a well-defined amount of 6,000,000 zebrafish spermatozoa in E400 extender per 100 eggs and 100 ?L of activation solution has proven to be more successful than using a Petri dish. Sperm of European catfish can be collected and stored in immobilization solution for as long as 1 week for successful fertilization. Sterlet sperm with bad quality can be revitalized by incubation with seminal plasma from good sperm. The results help to establishing a sperm in vitro storage method and fertilization procedures in freshwater fishes. Chapter 5, activation solution is one of the key factors providing sperm and egg performance during fertilization. Different activation solutions were employed to test the practical application efficiency in a hatchery jar with sperm that was aged but diluted in artificial seminal plasma. The large-scale artificial fertilization trials indicated that fertilization and hatching rate were high (78-87%) after one week of sperm storage in a carp artificial seminal plasma in activation solutions as hatchery water and Perchec solution. Results offered the practical basic for the further application of aging sperm in a hatchery. Chapter 6, in this study, aged sperm in common carp was used to evaluate the sperm motility and kinematics, sperm viability, osmolality and pH of seminal plasma sperm short-term in vitro storage. DNA methylation analysis based on the whole-genome bisulfite sequencing was also performed to reveal the molecular changes of aging sperm. The results showed that aging spermatozoa in common carp has a considerable negative impact on their performance and as well as artificial fertilization success. the level of methylation at the CpG sites increased significantly with 24 hours post stripping spermatozoa compared to the fresh group, but then reduced significantly at 96 hours post stripping. The results contribute to investigate the sperm phenotype and functional changes in common carp and providing clues for understanding the molecular changes during sperm storage Klíčová slova: kvalita spermatu; krátkodobé uchování spermatu; inkubace jiker; oplození; metylace DNA Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Kvalita spermatu ovlivňuje oplození u sladkovodních ryb

Krátkodobé uchování spermatu v líhňařské praxi ryb je hojně využívanou technikou při umělém oplození, a to díky své výhodnosti, nízké ceně a praktičnosti. V kapitole 2 byly porovnány tři techniky ...

CHENG, Yu
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Vliv polyploidizace a hybridizace na fyziologii reprodukce u ryb
TICHOPÁD, Tomáš
2022 - anglický Pohlavní rozmnožování je jedním z nejběžnějších rysů eukaryot a také jedním z nejdiskutovanějších témat v biologii. Zahrnuje komplikované genové regulační sítě koordinující meiotické dělení, rekombinaci a produkci haploidních gamet. Ačkoli jsou tyto dráhy vysoce konzervované, byly v průběhu evoluce opakovaně mnoha způsoby modifikovány. Je dobře známo, že mezidruhová hybridizace a polyploidizace mění reprodukční potenciál jedince a oba jevy jsou běžně spojeny s asexualitou, tj. produkce klonálních gamet. Asexualita přitáhla značnou pozornost jako vynikající model pro studium evolučních výhod a nevýhod sexuálního rozmnožování a kvůli četným asociacím s polyploidií byly asexuální organismy také považováni za potenciální chybějící články při tvorbě polyploidních druhů. Nicméně asexuální eukaryotické linie nejsou snadno definovatelnou skupinou. Jsou distribuovány po celém stromu života a využívají široké spektrum nezávisle vzniklých mechanismů pro produkci klonálních gamet. Tyto mechanismy se mohou znatelně lišit i mezi blízce příbuznými taxony, od zcela ameiotických procesů po procesy zahrnující signifikantní modifikace v meiotickém dělení, které mají různé evoluční důsledky pro každou asexuální linii. Je proto důležité porozumět tomu, zda existují nějaká obecná pravidla v procesech vedoucích k opuštění sexuálního rozmnožování nebo indukci sterility. Tato práce zkoumá vliv hybridizace a polyploidie na modifikace gametických buněk u několika taxonů ryb. První výzkum byl zaměřen na regulaci produkce neredukovaných gamet u asexuálních allotriploidních samic Cobitis elongantoides-taenia-taenia. Přirozeně je toho dosaženo prostřednictvím premeiotické endoreduplikace (PMER) a následným párováním sesterských chromatid. Bylo zjištěno, že regulace PMER je výlučným znakem samic, ale provedení PMER závisí na hybridním původu zárodečných buněk. Z tohoto důvodu je fenotyp asexuality u sekavců spojen s fenotypovou diferenciací pohlaví. Za druhé byly zkoumány charakteristiky spermií F1 hybridů kapra obecného a karase stříbřitého za účelem vyhodnocení morfologických poruch spermií. Samci vykazovali klasickou hybridní dysgenezi, protože jejich reprodukční potenciál byl negativně ovlivněn hybridizací pravděpodobně kvůli velké divergenci mezi druhy. Ačkoli většina spermií byla aneuploidní nebo polyploidní, malá část spermií byla schopna oplození a dala vzniknout F2 generaci. Za třetí byly zkoumány zárodečné buňky ancestrálního hybrida Poecilia formosa za účelem popsání PMER dráhy, nicméně bylo zjištěno, že tento druh pouze exprimuje počáteční meiotické geny, ale samotná meióza neprobíhá. Proto P. formosa představuje vzácnou výjimku apomixie u ryb. Nakonec byl publikován protokol zaměřený na produkci triploidních zebřiček Danio rerio. Přestože hlavním cílem této práce bylo vytvoření sterilních recipientů pro účely transplantace zárodečných buněk, triploidní zebřičky rovněž představují vynikající příležitost pro studium vlivu autopolyploidizace na sexuální diferenciaci, neboť všechny triploidní zebřičky byly potvrzeny jako samci. Sexual reproduction is one of the most common traits of eukaryotes and one of the most debated topics in biology. It involves complicated gene regulatory networks coordinating meiotic division, recombination, and the production of haploid gametes. Although these pathways are highly conserved, they have been repeatedly modified in many ways throughout the evolution of life forms. Interspecific hybridization and polyploidization are well known to alter the reproductive potential of an individual, and both phenomena are commonly linked with the so-called asexuality, i.e., the production of (partly) clonal gametes. Asexuality has attracted considerable attention as an excellent model to study the evolutionary dis/advantages of sex. Because of numerous associations with polyploidy, asexuals have also been considered as potential missing links in the formation of polyploid species. Nevertheless, asexual eukaryotic lineages are not an easily definable group. They are distributed throughout the tree of life and employ a broad spectrum of independently arisen mechanisms for gamete production. These mechanisms can noticeably differ even between closely related taxa, ranging from entirely ameiotic processes to those involving distorted meiotic divisions, which have different evolutionary consequences for each asexual lineage. It is therefore vital to understand whether there are any general rules followed in the processes leading to the abandonment of sexual reproduction or induction of sterility. This thesis investigates the effect of hybridization and polyploidy on reproductive modifications in several fish taxa. The first investigation was focused on the regulation of unreduced gamete production in asexual allotriploid females of Cobitis elongatoides-taenia-taenia. Naturally, it is accomplished via premeiotic endoreduplication (PMER) and followed by the pairing of sister chromatids. It has been discovered that the regulation of PMER is a female's exclusive trait, but the PMER execution depends on germ cell hybrid origin. Therefore, the asexuality phenotype in Cobitis is linked to phenotypic sex differentiation. Secondly, the spermatozoa characteristics of F1 hybrids of common carp and gibel carp were examined to evaluate morphological malfunctions. Males showed classical hybrid dysgenesis as their reproductive potential was negatively affected by the hybridization event, probably due to the high divergence between species. Although most of the spermatozoa were aneuploid or polyploid, a small fraction of spermatozoa was capable of fertilization and gave rise to F2 hybrid offspring. Thirdly, germ cells of ancestral hybrid Poecilia formosa were examined to confirm the PMER pathway; however, it was discovered that this species only initiates first meiotic genes, but meiosis itself is skipped. Therefore, P. formosa represents a rare exception to apomixis in fish taxa. Finally, a successful and effective protocol for triploid zebrafish production was established. Although the primary goal of this protocol was the establishment of sterile recipients for transplantation purposes, it represents an excellent opportunity for research of autopolyploidization effect on sex differentiation as all produced triploid zebrafish were confirmed as males. Klíčová slova: reprodukce; sterilita; asexualita; meióza; endoreduplikace Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Vliv polyploidizace a hybridizace na fyziologii reprodukce u ryb

Pohlavní rozmnožování je jedním z nejběžnějších rysů eukaryot a také jedním z nejdiskutovanějších témat v biologii. Zahrnuje komplikované genové regulační sítě koordinující meiotické dělení, ...

TICHOPÁD, Tomáš
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Polyploidizační schopnost jeseterů a její vliv na fitness
HUBÁLEK, Martin
2022 - anglický Jeseteři (řád Acipenseriformes) jsou považováni za jedny z nejstarobylejších ryb dosud žijících na planetě Zemi. Evoluce těchto "živoucích fosilií" je neodmyslitelně spjata s polyploidizačními událostmi. U chovaných populací mnoha jeseteřích druhů byla navíc pozorována spontánně vznikající polyploidie, která se dle dostupných důkazů náhodně vyskytuje i ve volné přírodě. Přetrvávající sklony jeseterů vytvářet polyploidní genomy zdůrazňují genomovou plasticitu těchto ryb a činí z nich vhodné kandidáty pro výzkum polyploidie. Vlivem indukované nebo spontánně vznikající polyploidie na fitness a fyziologii jeseterů se však doposud zabývalo pouze pár studií. Rozšiřování znalostí v této oblasti má zvláštní význam, neboť může pomoci objasnit, jak neopolyploidní jeseteři prosperují v akvakultuře nebo v přírodě, odhalit vliv současných polyploidizací na chov a konzervaci jeseterů, a prohloubit vědecké poznání důsledků polyploidie pro ryby. Druhá kapitola předkládané práce přináší optimalizovaný protokol pro vytváření biologicky triploidních populací jesetera malého (Acipenser ruthenus) pomocí retence druhého pólového tělíska (RDPT) hydrostatickým tlakem. S výjimkou této práce byla doposud aplikace tohoto typu šoku u jeseterů publikována pouze u jesetera krátkorypého (Acipenser brevirostrum). Na základě zjištění naší studie lze usoudit, že šok hydrostatickým tlakem může být pro produkci 100 % triploidů vhodnější než konvenčně používaný teplý šok, a zároveň vést k dosažení vyšší líhnivosti. S jeho použitím by tedy mohlo být triploidizované potomstvo jeseterů získáváno efektivněji. Měření relativního obsahu DNA v buněčných jádrech průtokovou cytometrií patří mezi nejběžnější metody určování ploidní úrovně jeseterů, její využití bylo však doposud omezeno na analýzu nativního materiálu. Výsledkem práce, popsané ve třetí kapitole, jsou ověřené metody pro desetidenní uchování různých typů jeseteřích vzorků. Navrhované protokoly jsou jednoduše využitelné, neobsahují centrifugace a umožňují terénní vzorkování. Ve čtvrté kapitole byla zkoumána životaschopnost a růst raných vývojových stádií autopolyploidních jeseterů malých v optimální (16 °C) teplotě a teplotách suboptimálních (10 a 20 °C). Její výsledky naznačují, že biologicky triploidní jeseteři malí se od jedinců běžné ploidie (normoplodi) neliší v přežití ani růstu, a to bez ohledu na teplotu. Životaschopnost embryí získaných tetraploidizací prostřednictvím zadržení prvního mitotického dělení (ZPMD) byla naproti tomu výrazně snížena už při inkubaci v optimální teplotě, a ještě výrazněji v teplotách suboptimálních. Biologicky tetraploidní prelarvy nebyly v suboptimálních teplotách schopné přežít, což poukazuje na jejich nižší teplotní toleranci v porovnání s normoploidy a biologickými triploidy. Biologická hexaploidie je u jeseterů zřejmě letální, neboť jedinci získaní z kombinované indukce RDPT a ZPMD nepřežili prelarvální periodu v žádné z testovaných teplot. V páté kapitole této práce byl popsán zkoumaný vliv polyploidie indukované prostřednictvím RDPT na kritickou rychlost plavání, fyziologii a hematologii devítiměsíčních juvenilů dvou čistých jeseteřích druhů, jesetera malého a jesetera sibiřského (Acipenser baerii) a jejich reciprokých hybridů. Z výsledků měření kritické rychlosti plavání vyplynulo, že se RDPT-indukovaní polyploidi obou čistých druhů a hybridů ve své výkonnosti nelišili od normoploidů. Hematologická analýza odhalila, že polyploidi získaní indukcí RDPT byli z hlediska úrovní krevního hemoglobinu a hematokritu schopni plně kompenzovat nižší počet erytrocytů v porovnání s normoploidy. Studie rovněž nepotvrdila, že by RDPT-indukovaná polyploidie ovlivňovala stresovou odpověď. Tyto výsledky naznačují, že polyploidi jeseterů vzniklí z RDPT netrpí žádnou významnou fyziologickou limitací a po stránce fyzické zdatnosti jsou srovnatelní s jejich protějšky běžné ploidní úrovně. Sturgeons (order Acipenseriformes) are considered one of the most ancient groups of fish still present on Earth. The evolution of these 'living fossils' is inherently connected to polyploidization events. Moreover, spontaneously arisen polyploidy has been widely reported in farmed populations of many sturgeon species, and there is also evidence that it randomly occurs in the wild. The persistence of sturgeons for creating polyploid genomes underlines the genome plasticity of these fishes and makes them suitable candidates for polyploid research. However, only a few studies have ever investigated the effects of newly formed polyploidy on fitness or physiology of sturgeons. Broadening the scope of research is of particular interest, since it may shed light on how sturgeon neopolyploids perform in aquaculture and nature, uncover the impact of contemporary polyploidization on sturgeon farming and conservation, and contribute to scientific knowledge regarding the consequences of polyploidy on fish. The second chapter of this thesis introduced an optimized protocol for the creation of biologically triploid populations of sterlet (Acipenser ruthenus) via the second polar body retention (SPBR) achieved by hydrostatic pressure shock. Apart from the presented study, the application of this type of shock in sturgeons has only ever been reported in shortnose sturgeon (Acipenser brevirostrum). Our findings suggested that hydrostatic pressure shock can be more reliable at producing 100% triploids and yield better hatching rates than conventionally used heat shock. Its utilization may thus improve the efficiency in obtaining triploidized progeny of sturgeons. Flow cytometric analysis of relative DNA content in cell nuclei is among the most preferred techniques for the measurement of ploidy levels in sturgeons, but its application has so far been limited to the examination of fresh material. The third chapter of this thesis provided the verified methods for 10-day storage of various types of sturgeon samples - blood, finclip and larva tail tissue. The protocols proposed are easy to use, do not contain centrifugation steps and allow field sampling. The viability and growth of early developmental stages of autopolyploid sterlet kept at both optimal (16 °C) and suboptimal temperatures (10 and 20 °C) were investigated in fourth chapter. The results suggested that irrespective of temperature, biologically triploid sterlet arising from SPBR do not differ from individuals of normal ploidy (normoploids) in terms of survival and growth. The viability of embryos obtained from tetraploidization via the first mitotic division suppression (FMDS) was considerably reduced at optimal temperature and even more so at suboptimal conditions. Biologically tetraploid prelarvae were not able to survive at suboptimal temperatures, assuming their lower thermal tolerance when compared to normoploids or biological triploids. Biological hexaploidy seemed to be lethal, since the individuals obtained from the combined treatment causing both SPBR and FMDS were unable to survive the prelarval period at any temperature. In the fifth chapter of this thesis, the effects of SPBR-induced polyploidy on critical swimming speed, physiology and haematology were investigated using nine-month-old juveniles of two pure sturgeon species, sterlet and Siberian sturgeon (Acipenser baerii), and their reciprocal hybrids. SPBR-induced polyploids of both purebreds and hybrids did not differ from their normoploid counterparts in swimming performance, and the haematological analysis revealed that they were able to fully compensate for having fewer erythrocytes than normoploids in blood haemoglobin and haematocrit. Likewise, the study did not provide any evidence for SPBR-induced polyploidy affecting stress response. These results may indicate that sturgeon polyploids arising from SPBR do not suffer from any substantial physiological limitation and are as fit as their counterparts of normal p Klíčová slova: Chondrostei; polyploidie; triploidie; tetraploidie; hexaploidie; průtoková cytometrie Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU. Polyploidizační schopnost jeseterů a její vliv na fitness

Jeseteři (řád Acipenseriformes) jsou považováni za jedny z nejstarobylejších ryb dosud žijících na planetě Zemi. Evoluce těchto "živoucích fosilií" je neodmyslitelně spjata s polyploidizačními ...

HUBÁLEK, Martin
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022