Number of found documents: 853
Published from to

Host specificity, genetic variability and genealogy in populations of model parasite species
MARTINŮ, Jana
2019 - English
Parasites represent one of the most common ecological strategies and host-parasite coevolution belongs among the major processes governing evolution of biodiversity on the global scale. Genetic structure and diversity of populations of parasites and their hosts, and their genetic connectivity are the key elements in long-term population survival and evolution. Host switches often disturb the parallel evolution of interacting taxa, even in highly host-specific parasites. Evaluation of importance of the degree of intimacy between parasites and hosts is not a trivial task, because evolutionary patterns observed today were formed by an interplay of many (sometimes previously unforeseen) historical and ecological factors. To reveal the mechanisms of coevolution between parasites and their hosts, inter- and intra-specific genealogical structures in three model systems were analyzed: namely, the sucking lice Polyplax serrata and Apodemus hosts, chewing lice of the genus Menacanthus and endoparasitic coccidean genus Eimeria from Apodemus mice. Parasites represent one of the most common ecological strategies and host-parasite coevolution belongs among the major processes governing evolution of biodiversity on the global scale. Genetic structure and diversity of populations of parasites and their hosts, and their genetic connectivity are the key elements in long-term population survival and evolution. Host switches often disturb the parallel evolution of interacting taxa, even in highly host-specific parasites. Evaluation of importance of the degree of intimacy between parasites and hosts is not a trivial task, because evolutionary patterns observed today were formed by an interplay of many (sometimes previously unforeseen) historical and ecological factors. To reveal the mechanisms of coevolution between parasites and their hosts, inter- and intra-specific genealogical structures in three model systems were analyzed: namely, the sucking lice Polyplax serrata and Apodemus hosts, chewing lice of the genus Menacanthus and endoparasitic coccidean genus Eimeria from Apodemus mice. Keywords: koevoluce; hostitelská specifita; Polyplax; Apodemus; Eimeria; Menacanthus Available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Host specificity, genetic variability and genealogy in populations of model parasite species

Parasites represent one of the most common ecological strategies and host-parasite coevolution belongs among the major processes governing evolution of biodiversity on the global scale. Genetic ...

MARTINŮ, Jana
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2019

Neglected aspects of bark beetle (Coleoptera: Scolytinae) ecophysiology
DAVÍDKOVÁ, Markéta
2019 - English
The thesis describes several unknown aspects of the spruce bark beetle, Ips typographus (L.), and the double-spined bark beetle, Ips duplicatus (Sahlberg.), life-cycles and ecophysiology. The first study focuses on I. typographus and its dispersal under epidemic conditions in the National park Šumava and introduces a novel method of fluorescent marking and detection of captured specimens. The second study is focused on ability of I. typographus to establish so-called sister-broods, i.e. re-emergence of females that are capable to continue egg laying without a need to mate again. The importance of sister-broods becomes apparent mainly in recent hot and dry vegetation seasons, which is demonstrated by a comparison of recent and historical data. The third study focuses on temperature-dependent development of I. duplicatus under laboratory conditions by the means of sandwich method. Altogether, the studies underline practical importance of ecophysiological studies on bark beetles as one of the tools for their effective management. The thesis describes several unknown aspects of the spruce bark beetle, Ips typographus (L.), and the double-spined bark beetle, Ips duplicatus (Sahlberg.), life-cycles and ecophysiology. The first study focuses on I. typographus and its dispersal under epidemic conditions in the National park Šumava and introduces a novel method of fluorescent marking and detection of captured specimens. The second study is focused on ability of I. typographus to establish so-called sister-broods, i.e. re-emergence of females that are capable to continue egg laying without a need to mate again. The importance of sister-broods becomes apparent mainly in recent hot and dry vegetation seasons, which is demonstrated by a comparison of recent and historical data. The third study focuses on temperature-dependent development of I. duplicatus under laboratory conditions by the means of sandwich method. Altogether, the studies underline practical importance of ecophysiological studies on bark beetles as one of the tools for their effective management. Keywords: Ips typographus; Ips duplicatus; bark beetle; dispersal; re-emergence; sister broods; developmental time; forest pest Available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Neglected aspects of bark beetle (Coleoptera: Scolytinae) ecophysiology

The thesis describes several unknown aspects of the spruce bark beetle, Ips typographus (L.), and the double-spined bark beetle, Ips duplicatus (Sahlberg.), life-cycles and ecophysiology. The first ...

DAVÍDKOVÁ, Markéta
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2019

Manipulace zárodečných buněk jako nástroj pro management a produkci izogenních linií u ryb
FRANĚK, Roman
2019 - English
Izogenní linie ryb představují základní možnost kontroly genetického pozadí pokusných organismů, jelikož všichni jedinci z dané izogenní linie sdílejí stejný genotyp. Izogenní linie ryb byly dosud produkovány pouze opakovanou uniparentální dědičností - androgenezí a gynogenezí. V první generaci je produkováno homozygotní potomstvo, následně každý homozygotní jedinec po opětovné indukci uniparentální dědičnosti produkuje odlišnou izogenní linii. Navzdory optimalizovaným postupům pro indukci uniparentální dědičnosti byly izogenní linie úspěšně produkovány pouze u několika druhů ryb. Jejich dlouhodobé udržování je značně problematické z důvodu nízké životaschopnosti a nepříznivých reprodukčních charakteristik. Situace je dále komplikována tím, že izogenní linie jsou zpravidla přirozeně monosexní, kdy pro další reprodukci je nutné znovu použít uniparentální dědičnosti, nebo provést zvrat pohlaví u části jedinců. V této dizertační práci bylo provedeno několik typů manipulací se zárodečnými buňkami. Byly vyvinuty a optimalizovány protokoly pro kryokonzervaci spermatogonií a oogonií za účelem maximalizace jejich životaschopnosti po rozmrazení. Fyziologická aktivita kryoprezervovaných buněk byla potvrzena transplantací do náhradního hostitele. Kryoprezervované a následně transplantované buňky si v porovnání s nezamraženou kontrolou zachovaly srovnatelnou kolonizační aktivitu, byly schopny se transdiferenciovat ze spermatogonií na oogonie. Úspěch transplantace byl následně potvrzen detekcí exprese genů spojených s gametogenezí u kapra pomocí RT-PCR. V další studii byly zárodečné buňky z homozygotních donorů kapra obecného transplantovány do náhradních rodičů - karas obecný zlatá forma, kteří byli sterilizováni pomocí tlumení exprese genu zodpovědného za vývoj a migraci zárodečných buněk. Tento postup má potenciál zvýšit šanci na produkci životaschopný gamet. Zárodečné buňky homozygotů s různým stupněm poškození gameteogeneze mohou být přeneseny do plně životaschopných hostů a tím celkově zvýšit efektivitu produkce izogenních linií. Použití karase zlatého jakožto náhradního rodiče navíc zajistí, že část chimér zárodečné linie budu samci a část samice, tím pádem budou produkovány gamety obou pohlaví a pro další reprodukci izogenní linie nebude nutné dalších zásahů, které jsou běžně nutné pro udržitelnost izogenní linie. Vhodnost triploidních recipientů pro transplantaci zárodečných buněk, kteří mohou být potenciálně použity jako recipienti pro buňky z homozygotů za účelem produkce izogenních linií, byla potvrzena u kaprovitých ryb na modelu dánia pruhovaného. Spermatogonie a oogonie z diploidních donorů byly transplantovány do uměle indukovaných triploidních larev. Po dosažení pohlavní dospělosti byly získány spermie původem z transplantovaných buněk donora. Oogonie se transdiferenciovaly do spermatogonií a byly produkovány spermie s pohlavními chromozomy samic, které mohou být zajímavé pro další studie determinace pohlaví u dánia pruhovaného. Dále byla vyvinuta nová technika pro přenos zárodečné linie linií byla vyvinuta s použitím embryí dánia pruhovaného. Buňky dárce byly transplantovány ze stádia blastuly do rozplavaných larev. S tímto přístupem byly nediferencované primordiální zárodečné buňky schopny kolonizovat genitální rýhu a zahájit gametogenezi. Po dosažení pohlavní dospělosti chimér zárodečné linie byly získány gamety a životaschopné potomstvo. Ačkoli celková účinnost této metody byla ve srovnání s jinými transplantačními metodami nižší, tato studie může mít význam pro záchranu zárodečné linie u málo životaschopných embryí nebo letálních mutantů. Isogenic lines in fish represent a fundamental approach to control the genetic background of experimental animals. All individuals from a given isogenic line share the same genotype. So far, isogenic fish lines have been produced only by repeated uniparental inheritance - androgenesis and gynogenesis. Homozygous progeny is produced in the first generation of uniparental inheritance, and each homozygous individual produces a different isogenic line after second generation of uniparental inheritance. Despite optimized procedures for inducing uniparental inheritance, isogenic lines have been successfully produced in only a few species of fish. Doubled haploids after first uniparental inheritance have affected fitness as well as reproductive performance. Long-term maintenance is considerably problematic even when isogenic line is established already, due to low viability and poor reproductive characteristics. The situation is further complicated by the fact that isogenic lines are usually naturally monosex, thus uniparental inheritance must be re-used for further reproduction, or sex reversal needs to be applied in part of isogenic line. Several types of germ cell manipulation were performed in presented thesis. Protocols for cryopreservation of spermatogonia and oogonia have been developed and optimized to maximize post-thaw viability. The physiological activity of cryopreserved cells was confirmed by transplantation into a surrogate host. Cryopreserved and subsequently transplanted cells retained colonization activity comparable to non-frozen control germ cells. More importantly, male germ cells were able to transdifferentiate from oogonia. The success of transplantation was confirmed by detection of expression of genes associated with gametogenesis in carp by RT-PCR. In the next study, the results of cryopreservation experiments were followed, where sterile goldfish was identified as a suitable host for homozygous carp cells. Germ cells obtained from several homozygous individuals were individually transplanted into sterile goldfish. This procedure has a potential to increase the chance of producing a viable gamete for isogenic line production. Germ cells from homozygotes with affected gametogenesis can be transferred to fully viable recipients, thereby increasing the efficiency of isogenic line production overall. In addition, the use of a goldfish as a surrogate parent will ensure that part of the germline chimeras will be male and female, thus isogenic gametes of both sexes can be obtained and no further intervention for further reproduction of the isogenic line. The suitability of triploid zebrafish, which can potentially be used as recipients for cells from homozygotes to produce isogenic lines, has been confirmed for zebrafish. Spermatogonia and oogonia from diploid donors were transplanted into artificially induced triploid larvae. Donor-derived sperm was were obtained upon maturation of triploid recipients. Transplanted oogonia transdifferentiated into spermatogonia and spermatozoa with female sex chromosomes have been produced, which may be of interesting for further studies of sex determination in zebrafish. A new germline transfer technique has been developed using striped embryos. Donor cells were transplanted from the blastula stage to the swim-up larvae. With this approach, undifferentiated primordial germ cells were able to colonize the genital groove and initiate gametogenesis. After reaching sexual maturity, germline chimeras were obtained with gametes and viable progeny. Although the overall efficacy of this method was lower compared to other transplantation methods, this study may be of relevance for germline rescue in poorly viable embryos or lethal mutants. Keywords: Izogenní linie; Kapr obecný; Dánio pruhované; Zárodečné buňky; Náhradní reprodukce; Kryoprezervace Available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Manipulace zárodečných buněk jako nástroj pro management a produkci izogenních linií u ryb

Izogenní linie ryb představují základní možnost kontroly genetického pozadí pokusných organismů, jelikož všichni jedinci z dané izogenní linie sdílejí stejný genotyp. Izogenní linie ryb byly dosud ...

FRANĚK, Roman
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2019

Úloha některých proteinů při zmrazování spermatu ryb
XIN, MiaoMiao
2019 - English
Poškození spermií během kryokonzervace je považováno za hlavní překážku expanze technologie uchovávání spermatu ryb. Precizní znalost kryokonzervace spermatu a kryoprotektantů s ohledem na kvalitu rybích spermií může rozšířit budoucí využívání této technologie. Pro zlepšení kvality zmrazených a rozmrazených spermií byly použity antifreeze proteiny jako kryoprotektivní látky spolu s optimalizací protokolů kryokonzervace. Nejprve byla popsána vitrifikace jako slibná kryokonzervační technika pro uchovávání rybích spermií. Tradiční vitrifikace vyžaduje prudké zmrazení/rozmrazení, malé nosiče vzorků s použitím permeabilních kryoprotektantů o vysokých koncentracích, a to k vitrifikaci jak intra, tak extracelulárních kapalin. Nicméně vitrifikace rybích spermií je nepoužitelná v praktické akvakultuře, protože se používají permeabilní kryoprotektanty s cytotoxickými účinky na buňky. Množství permeabilního kryoprotektantu však může být sníženo nebo eliminováno použitím zařízení nebo technik, které dramaticky zvyšují míru zmrazení/rozmrazení ošetřením mnohem menšího množství spermií. Vitrifikace může být tudíž vhodnější pro ryby produkující malé množství koncentrovaného spermatu, ale není vhodná u jeseterů produkujících velké množství spermií s nízkou koncentrací ve srovnání s kostnatými rybami. Dále byly využity proteomické metody pro charakterizaci proteinového profilu u spermií a v semenné plazmě a studován jejich vliv na funkci spermií při konvenční kryokonzervaci. Dále byly zkoumány změny v motilitě spermií jesetera malého během kryokonzervace. Míra motility spermií jesetera malého významně poklesla po kryokonzervaci spermatu, kdežto u čerstvých a zmrazených spermií nebyl zjištěn rozdíl v průměrné nelineární rychlosti. Změna v proteinovém profilu po zmrazení byla zaznamenána celkem u šesti proteinů v semenné plazmě a u třinácti v případě spermatu. Mezi nimi bylo pozitivně identifikováno osm proteinů: a) dva (mitochondriální podjednotka ATP syntházy alfa a protein tepelného šoku 70) pocházející ze semenné plazmy, spojené s metabolismem a odpovědí na stres; b) čtyři (triosefosfát izomeráza, mitochondriální ATP syntházová podjednotka ?, glycerol-3-fosfátdehydrogenáza [NAD (+)], enolasa B) ve spermiích se podílejí na metabolických drahách jako je glukoneogeneze a glykolýza a zajišťují účinnou energii pro pohyb spermie; c) další dva (řetězec ? tubulinu a řetězec tubulinu ?, specifický pro testes) ve spermiích jsou hlavními složkami mikrotubulů spermií, které hrají důležitou roli v organizaci cytoskeletu mikrotubulu. Dosažené výsledky rozšiřují znalosti v proteinovém složení spermatu během kryokonzervace, souvisejících s jejich poškozením během zmrazení, což může pomoci určit funkci těchto změněných proteinů a poskytnout nové představy o tom, jak zlepšit kryokonzervaci spermií. Je známo, že kryokonzervace způsobuje letální a subletální poškození spermií, proto byly dále použity během kryokonzervace různé koncentrace antifreeze nemrznoucích proteinů (AFPI nebo AFPIII) jako kryoprotektantů. Analýza průtokovou cytometrií ukázala, že přidáním nemrznoucích proteinů došlo významně ke zlepšení membránové integrity spermatu jeseterů malých po kryokonzervaci s výjimkou koncentrace 0,1 ?g/ml AFPI. Ve zmrazených spermiích s přídavkem nemrznoucích proteinů však nebylo pozorováno žádné statistické zlepšení rychlosti motility, nelineární rychlosti, lineární rychlosti a fertility ve srovnání se spermiemi bez přídavku nemrznoucích proteinů. Z toho vyplývá, že přidávání nemrznoucích proteinů do kryokonzervačního média poskytuje určité ochranné účinky integritě plazmatické membrány spermií. Sperm damage during cryopreservation is considered a major obstacle to the expansion of sperm storage technology in fish. In-depth knowledge of cryoinjury and cryoprotectants with respect to the quality of fish sperm can enhance future use of cryopreservation. We used antifreeze proteins as cryoprotective agents to improve the quality of frozen/thawed spermatozoa, along with optimization of cryopreservation protocols. Reviews vitrification, a promising cryopreservation technique for fish sperm storage. Vitrification requires rapid cooling/warming, small volume containers, and use of permeable cryoprotectants at high concentrations to solidify both intra- and extra-cellular materials. While high concentration of cryoprotectant show toxicity to cells. The quantity of permeable cryoprotectant can be reduced or eliminated by use of apparatus or techniques that dramatically increase freezing and warming rates by treating a much smaller quantity of sperm. Thus, vitrification may be more suitable for fish producing small quantities of highly concentrated sperm, but not sturgeon producing high quantities of sperm with low concentration. As second aim of the present study, proteomic methods were applied to characterize the protein profiles of sterlet spermatozoa and seminal plasma and assess their effect on spermatozoa function in conventional cryopreservation. The motility variables of cryopreserved sterlet sperm were also investigated. The motility rate of sterlet sperm significantly decreased after cryopreservation, while no difference in mean curvilinear velocity of fresh and cryopreserved sperm was detected. Six proteins were altered in seminal plasma and thirteen in spermatozoa following cryopreservation. Among them, eight proteins were positively identified: a) two (mitochondrial ATP synthase subunit alpha and heat shock protein 70) were from seminal plasma, associated with metabolism and response to stress; b) four (triosephosphate isomerase, mitochondrial ATP synthase subunit ?, glycerol-3-phosphate dehydrogenase [NAD(+)], enolase B) in spermatozoa are involved in metabolic pathways such as gluconeogenesis and glycolysis to provide efficient energy for spermatozoon movement; c) the other two (tubulin ? chain and tubulin ? chain, testis-specific) in spermatozoa are major constituents of sperm microtubules, playing important roles in the organization of the microtubule cytoskeleton. These results broaden the understanding of protein-related cryoinjury in sperm, which may help to determine the function of altered proteins and provide new insights into improving sperm cryopreservation. Since cryopreservation is known to cause lethal and sublethal damage to sperm, different concentrations of antifreeze proteins (AFPI or AFPIII) were employed as cryoprotectants. The flow cytometry analysis revealed that supplementation with antifreeze proteins was associated with significantly higher membrane integrity in cryopreserved sterlet sperm, except with the use of 0.1 ?g/ml of AFPI. However, motility rate, curvilinear velocity, straight-line velocity, and fertilization rate of frozen-thawed sperm did not differ from that without addition of antifreeze proteins. It was concluded that addition of antifreeze proteins to cryopreservation medium was the source of the protective effects on sperm plasma membrane integrity. Keywords: kryokonzervace; proteinový profil; nemrznoucí protein; sperma; jeseter Available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Úloha některých proteinů při zmrazování spermatu ryb

Poškození spermií během kryokonzervace je považováno za hlavní překážku expanze technologie uchovávání spermatu ryb. Precizní znalost kryokonzervace spermatu a kryoprotektantů s ohledem na kvalitu ...

XIN, MiaoMiao
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2019

Oxidace proteinů a lipidů u ryb: dráhy, kinetika a produkty
HEMATYAR, Nima
2019 - English
Rybí svalovina obsahuje omega-3 mastné kyseliny, vysoce kvalitní bílkoviny a další cenné živiny. Na druhé straně představuje rybí svalovina velmi rychle se kazící potravinu díky vysokému obsahu vody, neutrálnímu pH, přítomnosti polynenasycených mastných kyselin a citlivých aminokyselin. Vyvíjející se oxidace lipidů a proteinů, jakož i interakce mezi produkty oxidace mohou představovat důležitý problém během skladování. Informace o negativním účinku oxidace na kvalitu rybího filetu byly již zveřejněny několika autory, nicméně stále nejsou jasné dráhy a produkty oxidace proteinů kvůli různorodosti produktů oxidace proteinů. V této výzkumné práci byly zkoumány dráhy interakce lipidů a proteinů, cílové aminokyseliny, podmínky skladování a také konečný dopad na kvalitu svaloviny ryb. Zkoumali jsme kvalitu rybí svaloviny u kapra obecného a okouna za různých skladovacích podmínek (+ 4°C a -20°C). Také jsme porovnávali některé kvalitativní parametry ve svalovině okouna ze dvou různých chovných systémů, abychom identifikovali dráhy a produkty oxidace. Tato práce zkoumala, jak se oxidace vyvíjí s ohledem na reaktivní látky kyseliny thiobarbiturové a karbonyly jako markerů oxidace lipidů a proteinů, a jaký podíl mají polynenasycené mastné kyseliny na rozvoji oxidace lipidů. Dále byl zkoumán vliv podmínek skladování a oxidace na texturní a senzorické parametry. V průběhu postmortálních změn byly studovány možné změny pH, rigor index a biogenní aminy. Navíc jsme provedli proteomickou analýzu, abychom mohli hlouběji prozkoumat změnu proteinů a najít korelaci mezi strukturami proteinů a kvalitou svaloviny ryb. Naše výsledky prokázaly dobrou stabilitu u filetu kapra obecného (Cyprinus carpio) během 6 měsíců skladování při teplotě -20oC. Podle našich výsledků jsme po jednom týdnu zaznamenali výrazný pokles tuhosti svaloviny u kapra obecného a poté byla konstantní, zatímco ztráta tekutiny se výrazně zvyšovala s dobou skladování. Co se týče senzorických parametrů, nenarazili jsme ve zkoumaných parametrech na žádné rozdíly u uchovávaných syrových či vařených filetů ve srovnání s čerstvými. Ačkoli byly oba parametry oxidace lipidů (TBARS a PV) významně zvýšené, nedosáhly kritické úrovně z hlediska lidské konzumace. Na druhé straně se zásadně zvýšila oxidace proteinů, která se podílí na zhoršení kapacity zadržování vody. Dále jsme zkoumali kvalitu svaloviny u okouna říčního (Perca fluviatilis L.) ze dvou chovných systémů (RAS a rybník). Během mraženého a chlazeného uchovávání jsme pozorovali významné zvýšení množství TBARS a karbonylů v obou chovných systémech. Srovnání mezi oběma chovnými systémy neprokázalo žádné rozdíly v množství TBARS, zatímco koncentrace karbonylů byla významně vyšší u filetů pocházejících z RAS než u filetů pocházejících z rybníka, zejména před uplynutím 4 měsíců skladování při -20oC. Zaznamenali jsme také značný nárůst ztráty tekutin a výrazné snížení pevnosti filetů z obou chovných systémů. Naše výsledky prokázaly vyšší tuhost a ztrátu tekutin u filetů pocházejících z RAS ve srovnání s filety pocházejícími z rybníka. Proteomická analýza filetů z obou chovných systémů ukázala větší stabilitu u filetu pocházejícího z RAS během mraženého uchovávání, nicméně imunoblot odhalil více oxidovaných karbonylů u filetu pocházejícího z RAS než u filetů pocházejících z rybníka, obzvláště v čase 0 a 4. Tvorba ledových krystalů a akumulace ROS hraje pravděpodobně klíčovou roli ve vývoji oxidace během mraženého uchovávání, přičemž enzymová aktivita následovaná rozpadem proteinů je důležitá při chlazeném uchovávání. Fish muscle contains omega-3 fatty acids and high quality protein and other valuable nutrients. On the other hand, due to the high content of water, neutral pH, presence of PUFA and sensitive amino acids, fish muscle is a very perishable food. The progress of lipid and protein oxidation as well as interaction between the oxidation products could have a negative role during storage time. Negative effect of oxidation on the fish fillet quality has been reported by several authors, but still the pathways and products of protein oxidation owning to the diversity of the protein oxidation products is not clear. Pathways of lipid and protein interaction, target amino acids, storage conditions and also, final impact on the fish muscle quality have been investigated in this study. We examined the quality of fish muscle in common carp and perch during different storage conditions (+4°C and -20°C). Also, we compared some quality parameters in perch muscle from two different rearing systems to identify the pathways and products of oxidation. The present study investigated the oxidation progress with respect to TBARS and carbonyls as markers of lipid and protein oxidation respectively as well as contribution of PUFA on the lipid oxidation development. Further, the effect of storage conditions and oxidation on the textural and sensorial parameters were examined. Possible changes of pH, rigor index and biogenic amines, during post mortem were studied. Additionally, we performed proteomic analysis in order to investigate more deeply the protein alteration and find a correlation between protein structures and fish muscle quality. Our results showed a good stability in common carp (Cyprinus carpio) fillet during 6 months storage at -20oC. According to our results, we observed a significant decrease in the firmness of common carp muscle after 1 week and then it was constant while liquid loss increased significantly with storage time. Regarding the sensory parameters, we could not find any differences in the examined parameters in both stored raw and cooked fillets compared to the fresh one. Although, both lipid oxidation parameters (TBARS and PV) were increased significantly but it did not reach the critical level for human consumption. On the other hand, protein oxidation which is involved in WHC deterioration was increased significantly. In addition, we investigated the muscle quality of Eurasian perch (Perca fluviatilis L.) from two rearing systems (RAS and pond). During frozen and refrigerated storage, we observed a significant increase in the amount of TBARS and carbonyls in both rearing systems. Comparison between both rearing systems did not show any differences in the amount of TBARS while carbonyl was significantly higher in the RAS fillets rather than pond fillets particularly, until 4 month storage at -20oC. Also, we found a significant increase in liquid loss and considerable decrease in firmness in the fillets from both rearing systems. Our results showed higher firmness and liquid loss in the RAS fillets compared to the pond one. Proteomic analysis on the fillets from both rearing systems during frozen storage showed more stability in the RAS fillet however, western blot revealed more oxidized carbonyls in the RAS fillets rather than pond fillet specially, at time 0 and 4. Probably, formation of ice crystals and accumulation of ROS have key roles on the development of oxidation during frozen storage while enzymatic activity follow by protein degradation are important during refrigerated storage. Keywords: oxidace lipidů; oxidace proteinů; rybí filety; interakce; proteomická analýza Available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Oxidace proteinů a lipidů u ryb: dráhy, kinetika a produkty

Rybí svalovina obsahuje omega-3 mastné kyseliny, vysoce kvalitní bílkoviny a další cenné živiny. Na druhé straně představuje rybí svalovina velmi rychle se kazící potravinu díky vysokému obsahu vody, ...

HEMATYAR, Nima
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2019

Rozhodovací proces u raků: problematika chování a reprodukce
KUBEC, Jan
2019 - English
Tato práce poskytuje přehled případových studií zkoumajících chování sladkovodních raků, včetně sociálních a reprodukčních interakcí, rozhodovacích procesů a prostředků pro rozpoznávání nebo zpracování environmentálních podnětů. Popsali jsme vztahy mezi prostředím a organismem, stejně tak i vnitrodruhové a mezidruhové vztahy. Tyto aspekty jsou důležité vzhledem k tomu, že každé rozhodnutí a interakce mají důsledky pro přežití a reprodukci raků, tj. individuální až dokonce i druhový úspěch. Pro etologické studie ve vodních ekosystémech představují korýši, a zejména raci, praktické modelové organismy. Raci jsou výhodnější než ostatní bezobratlí, vzhledem k jejich vysoké úrovni sociální interakce jak v přírodě, tak v laboratorních podmínkách. Vykazují jedinečné eko-etologické chování v různých stravovacích zvyklostech, cyklech aktivity, výběru stanovišť a využívání zdrojů na úrovni druhů, pohlaví či věku. Podobně k obratlovcům, raci demonstrují jedinečné chování během celého jejich života. Ovšem, jakkékoli znečistění může za následek dopad na původní populaci raků či nestabilitu ekosystému. Různé reprodukční strategie samic a samců ukazují, že samice se spoléhají na určitou známost sexuálních partnerů jako na spolehlivou záruku úspěšného spáření. Samice raka jsou výbíravější než samci, z důvodu vyšších nákladů na reprodukci (oogeneze, inkubace, rodičovská péče). Zatímco samčí reprodukce upřednostňuje zajištění jejich genetických informací hledáním co nejvíce partnerek. Preference raků byly analyzovány, tak že jedinci čelili výběru ze dvou stejných zralých protějšků ze stejným nebo jiným původem. Naše závěry mohou najít uplatnění v oblasti ochrany přírody, chovu v zajetí a programů obnovy či akvakultury. Úspěch biologických invazivců byl popsán jako výsledek vnitro- či mezidruhových interakcí. Rak mramorovaný, znám jako parthenogenetický druh s vysokou adaptabilitou, rychlým růstem, časným zráním a vysokou plodností, prokázal dominantní postavení ve více případech mezidruhových bojových vítězství. Intenzita souboje a agresivita, se snížili po ustanovení dominance u jednotlivých dvojic. Zdá se tak, že druh raka mramorovaného má schopnost šetřit energii zvyšováním aktivity pouze v případě přímého ohrožení. Na základě známých druhově specifických schopností je rak mramorovaný schopen překonat agresivní druh, jako je rak červený. Tento partenogenetický druh představuje významnou hrozbu pro původní ekosystémy a biologickou rozmanitost vodního prostředí, protože může vytvořit trvalé osídlení nejen v lokalitách postrádajících raky, ale je také schopen překonat rezidentní druhy. V poslední době bylo zjištěno, že zředěné koncentrace kontaminantů, jako jsou léčiva, přípravky denní péče a pesticidy, nepřímo ovlivňují vodní organismy. Zjistili jsme, že vybraná léčiva mohou změnit vzorce chování raka již při velmi nízké koncentraci. Rizika spojená s látkami znečišťujícími povrchovou vodu zdůrazňují význam našeho výzkumu, který zkoumá jejich ekologické dopady a jejich různé/specifické mechanismy působení. Dlouhodobé vystavení nízkým koncentracím dvou pesticidů, vykazovalo chování raků změny ve známých vzorcích. Po expozici pesticidů prosté vodě byly pozorovány nenadálé změny v lokomoci. Ve volné přírodě může být snížený pohyb a aktivita výzvou pro přežití raků v důsledku predace, a to i pro krmení, pro kompenzaci ztrát energie, může být přežití, pro méně aktivní jedince, velmi obtížné. Tato studie podporuje, že hodnocení chování raků je velmi praktickým přístupem nejen pro zkoumání základní biologie, ale i pro vnitro- a mezi-druhové interakce, a rovněž pro posuzování rizik spojených s mikropolutanty. This thesis provides an overview of case studies investigating the behaviour of freshwater crayfish, including social and reproductive interactions, decision making, and channels for recognition or processing of environmental stimuli. We described relationships between the environment and the organism and relationships among conspecifics and heterospecifics. These aspects are important, given that every decision and interaction has consequences for crayfish survival and reproduction, i.e. individual and even species success. For ethological studies in aquatic ecosystems, crustaceans, and especially crayfish, represent practical model organisms. Crayfish are advantageous over other invertebrates given their high level of social interaction in both the field and the laboratory. They exhibit unique eco- ethological behaviour in variety of feeding habits, activity cycles, habitat selection, and resource utilization at the level of species, sex, and age. Similar to vertebrates, crayfish demonstrate unique behaviours throughout their life. Subsequently, pollution impacts on native crayfish stock can result in ecosystem instability. The different reproductive strategies of females and males demonstrate that females rely on some familiarity of sexual partners as a reliable guarantee for successful mating. Crayfish females are choosier than males because of their higher energy costs for reproduction (oogenesis, incubation, parental care). While male reproduction prioritises securing their genetic information by searching for as many mates as possible. Crayfish mate preferences was analysed by facing the choosing crayfish with two equal sized mature counterparts from the same or different origin. Our conclusions could be applied in conservation research, captive breeding, and recovery programs as well as in aquaculture. The success of biological invaders has been described as the outcome from intra- and interspecific interactions. The marbled crayfish, known as parthenogenetic species with high adaptability, fast growth, early maturation, and high fecundity, established dominant status in more cases by interspecific combat victories. Fight intensity and aggressiveness decreased after dominance was established in particular pairs. Marbled crayfish seem to have an ability to conserve energy by increasing activity only at times of danger. Based on known species-specific abilities, the marbled crayfish is capable of outcompeting aggressive species, such as the red swamp crayfish. This parthenogenetic species poses a substantial threat to native ecosystems and biodiversity of aquatic environments, since it can establish not only in crayfish free habitats, but is also capable of outcompeting resident species. Recently, dilute concentrations of contaminants such as pharmaceuticals, daily-care products and pesticides have been reported to indirectly affect aquatic organisms. We found that selected pharmaceuticals can alter the behavioural patterns of crayfish, event at the very low concentration. The risks associated with surface water pollutants stresses the importance of research investigating their ecological impacts and their different/specific mechanisms of action. Prolonged exposure to the low concentrations of two pesticides exhibited changes in crayfish behavioural patterns. Various alterations in locomotion were observed after treatment in pesticide-free water. In the wild, decreased movement and activity can be a challenge for crayfish survival because of predation, even foraging to compensate for energy loss could be very difficult for less active individuals. This study suggests that crayfish behaviour assessment is a practical approach not only for investigating basic biology, or intra- and inter-specific interactions, but also for assessing the risks associated with micro-pollutants. Keywords: invertebrates; Crustacea; behaviour; interaction; pollution; pharmaceuticals; pesticides Available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Rozhodovací proces u raků: problematika chování a reprodukce

Tato práce poskytuje přehled případových studií zkoumajících chování sladkovodních raků, včetně sociálních a reprodukčních interakcí, rozhodovacích procesů a prostředků pro rozpoznávání nebo ...

KUBEC, Jan
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2019

Růst, genetické a morfologické charakteristiky různých populací okouna říčního (Perca fluviatilis) v intenzivní akvakultuře
GEBAUER, Tatyana
2019 - English
Zootechnické a behaviorální vlastnosti se můžou významně lišit mezi divokými alopatrickými populacemi okouna říčního. Výběr populací, které vykazují rychlejší růst, nižší kanibalismus a růstovou heterogenitu a specifické behaviorální vlastnosti vhodné pro podmínky akvakultury (nízká míra agresivity, homogenní struktura hejna), je tedy klíčovou podmínkou pro založení chovných hejn a následné šlechtitelské programy. Znalosti o zootechnických a behaviorálních vlastnostech v závislosti na různém geografickém původu a genetické diferenciaci tedy můžou v konečném důsledku pomoci překonat současné problémy a limitace chovu okouna říčního. Interpopulační rozdíly v zootechnických a behaviorálních vlastnostech můžou být způsobeny genetickou diferenciací, fenotypovou plasticitou nebo jejich kombinací. Není však jasné, zda jsou tyto rozdíly mezi populacemi vyvolané geneticky, nebo environmentálními vlivy. Zkoumali jsme proto zootechnické vlastnosti alopatrických populací u larev (po dvou populacích z Finska, Polska a ze Slovenska a jedna z ČR; kapitola II) a juvenilů okouna říčního (po jedné populaci z Polska, ČR a Slovenska; kapitola III) ve stejných standardizovaných podmínkách snižujících efekt environmentálních vlivů. Dále jsme provedli genetické analýzy založené na čtyřech mitochondriálních markerech: cytochromu b, D-loop kontrolní oblasti, 16S rRNA a cytochromoxidáze I (kapitoly II, III). V kapitole IV jsme pozorovali behaviorální rysy larev a juvenilů u třech populací okouna říčního (dvě z Finska a jedna z Francie). Výsledky této práce potvrdily signifikantní rozdíly v zootechnických a behaviorálních vlastnostech mezi testovanými alopatrickými populacemi okouna říčního. Rozdíly v zootechnických parametrech byly pozorovány především u geneticky více diferenciovaných populací (obě z Finska v kapitole II a z Polska v kapitole III). To naznačuje, že pozorované rozdíly v zootechnických vlastnostech mají genetický základ a tudíž jsou potenciálně dědičné. Rychlejší růst severních populací by mohl být částečně připsán behaviorálním interakcím, protože pozorování v kapitole IV prokázalo, že obě populace z Finska projevují méně agresivních interakcí a více homogenní strukturu hejna ve srovnání s populací z Francie. Larvy i juvenilové okouna říčního z geneticky méně nebo nediferencovaných populací (tj. z Polska, Slovenska a ČR v kapitole II a ze Slovenska a ČR v kapitole III) však také vykazovaly rozdíly v některých zootechnických vlastnostech. Tyto variace by mohly být důsledkem odlišného příjmu potravy, zdravotního stavu, environmentálních podmínek před sběrem jiker, transgeneračního účinku a použití konzervativních mitochondriálních markerů, tzn., že genetickou diferenciaci u méně odlišných populací lze dále analyzovat pomocí citlovějších technik (např. mikrosatelity). K posouzení významu těchto faktorů na zootechnické vlastnosti okouna říčního jsou zapotřebí další studie. Zootechnical and behavioural traits can vary substantially among wild allopatric European perch populations. Choosing wild European perch population(s) showing higher growth rate, lower cannibalism and size heterogeneity with specific behavioural traits such as low aggressive interaction rate and homogeneous spatial distribution in rearing units are crucial for the establishment of the European perch broodstock and subsequent selective breeding programs. Therefore, knowledge of the zootechnical and behavioural traits relative to geographic origin supported by genetic analyses may ultimately help to overcome current challenges and bottlenecks of European perch aquaculture. Population differences in zootechnical and behavioural traits can be shaped by genetic differentiation, phenotypic plasticity, or by their combination. However, it is not clear whether the inter-population differences are genetically- or environmentally-induced. Therefore, we explored the zootechnical traits of geographically different European perch populations at larval- (two Finish, two Polish, two Slovakian, one Czech; Chapter II) and juvenile-stages (Polish, Czech, Slovakian; Chapter III) in the same standardized conditions reducing the environmental effect. Additionally, we provided a genetic-based assessment on four mitochondrial markers: cytochrome b, D-loop of control region, 16S rRNA, and cytochrome oxidase I (Chapters II, III). In Chapter IV, we observed behavioural traits of larvae and juveniles from two Finish and one French populations. According to obtained results, zootechnical and behavioural traits differed among allopatric populations of European perch. Moreover, the differences in zootechnical traits were mainly observed between most genetically differentiated populations (both Finish in Chapter II, and Polish in Chapter III). This could suggest a genetic basis of the observed growth differentiation and, consequently, a potential heritability of this pattern. Additionally, higher growth rate of northern populations could be partly attributed to behavioural traits as we found more cohesive and homogenous group structure in both Finish compared to French populations which, on the other hand, showed higher aggressive interactions. However, European perch larvae and juveniles from genetically lower- or un-differentiated populations (i.e. Polish, Slovakian and Czech in Chapter II and Slovakian and Czech in Chapter III) showed variations in zootechnical traits as well. The variation could be a consequence of different food intake, health status, pre-collection environment, transgenerational effect and usage of conservative mitochondrial markers, i.e. the lack of genetic differentiation among some populations should be further assessed by higher resolution analyses (e.g. microsatellites). Further studies are needed to assess the importance of these factors in geographic differentiation of aquaculture performance. Keywords: akvakultura; alopatrické populace; genetická diferenciace; chování; Perca fluviatilis; růst Available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Růst, genetické a morfologické charakteristiky různých populací okouna říčního (Perca fluviatilis) v intenzivní akvakultuře

Zootechnické a behaviorální vlastnosti se můžou významně lišit mezi divokými alopatrickými populacemi okouna říčního. Výběr populací, které vykazují rychlejší růst, nižší kanibalismus a růstovou ...

GEBAUER, Tatyana
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2019

Vnímavost kaprovitých a nekaprovitých druhů ryb k CyHV-3
POSPÍCHAL, Aleš
2019 - English
"Kapří herpesvirus 3" - Cyprinid herpesvirus 3 (CyHV-3) známý také jako koi herpesvirus (KHV) je původcem vysoce nakažlivé choroby (koi herpesviróza) a může způsobit v populacích ryb značné ztráty. Tato choroba je v přirozených podmínkách hostitelsky omezena na barevné variety kapra - koi a kapry obecné. Nedávná šetření však ukázala, že i jiné kaprovité a nekaprovité druhy mohou být vůči tomuto viru asymptomaticky vnímavé a mohly by hrát roli potenciálních nosičů nebo mohou přispět k "biologickému zakonzervování" viru vedoucímu k jeho přetrvávání v prostředí. Proto se jeví jako důležité ověřit nejen citlivost jiných kaprovitých a nekaprovitých druhů ryb, ale také jejich schopnost přenášet infekci CyHV-3 na vnímavé druhy. Z výše zmíněných důvodů jsme tedy testovali vnímavost mřenky mramorované (Barbatula barbatula) a sterbela - hybrida mezi jeseterem malým (Acipenser ruthenus) a vyzou velkou (Huso huso) vůči koi herpesviru. Experimentální infekce byla provedena metodou kohabitace - sdílení stejného vodního prostředí spolu s naivními koi kapry a koi kapry intraperitoneálně infikovanými KHV - primární část pokusu). Po této části experimentu následovala sekundární část pokusu, kdy část přeživších mřenek mramorovaných a sterbelů byla kohabitována se zdravými naivními koi (testování schopnosti přenášet KHV). Všechny vzorky ryb jak z primární části, tak ze sekundární části byly testovány na přítomnost KHV DNA pomocí nested PCR. Výsledky PCR z primární infekce ukázaly přítomnost KHV DNA v 95% vzorků odebraných z kohabitovaných koi, dale pak v 77.8% (7/9) vzorků mřenky mramorované a ve 22.2% (2/9) v případě sterbela. Ve vzorcích pocházejících ze sekundárního testu nested PCR neprokázala KHV DNA ani v jednom případě naivních koi kohabitovaných s mřenkami a sterbely z primární infekce. Náš další výzkum byl zaměřen na hodnocení vnímavosti střevličky východní (Pseudorasbora parva). I zde byla k experimentální infekci použita metoda kohabitace. V prvním experimentu, kde jsme kohabitovali střevličku s infikovanými koi za standardních podmínek, nested PCR neodhalila přítomnost KHV DNA ve tkáních tohoto testovaného druhu. V dalším experimentu jsme změnili experimentální podmínky a aplikovali jsme dva stresové faktory (plašení sítí a odstranění kožního hlenu), abychom napodobili stresové situace, které se mohou vyskytovat ve volné přírodě. Všechny experimenty se skládaly z primárních a sekundárních částí, stejně jako ve všech předchozích případech testování. Všechny ryby (mrtvé, přeživší a usmrcené) byly testovány na přítomnost KHV DNA pomocí konvenční nested PCR (experiment bez stresu) a real-time PCR (stresový experiment). Po primární části pokusu bez stresu nested PCR neodhalila přítomnost KHV DNA v žádném vzorku z kohabitovaných střevliček, ale všechny vzorky z uhynulých koi nested PCR pozitivní byly. Výsledky nested PCR rybích tkání ze sekundární části pokusu neprokázaly přenos viru na naivní ryby. Po vystavení střevličky východní stresu (odstranění kožního hlenu) kvantitativní PCR odhalila čtyři z pěti vzorků (80%) pozitivní na přítomnost KHV DNA. Dále bylo zjištěno, že dva z pěti vzorků (40%) plašených střevliček východních jsou pozitivní na přítomnost virové DNA. Kvantitativní PCR po sekundární expozici však neodhalila žádnou virovou DNA ve vzorcích střevliček dříve vystavených stresu. Stresové experimenty naznačují, že odstranění kožního hlenu by mohlo potenciálně vést k vyšší náchylnosti střevličky východní k infekci koi herpesvirem, nicméně přenos viru na koi kapra nebyl pozorován. Přestože PCR pozitivní nálezy KHV DNA v tkáních ryb byly relativně nízké, předložené výsledky kohabitačních testů kaprovitých a nekaprovitých druhů ryb naznačují, že i jiné druhy ryb vykazují mírnou asymptomatickou vnímavost vůči CyHV-3. Na druhou stranu, na základě našich výsledků se nám nepodařilo u hybridů jesetera malého a vyzy velké, mřenky mramorované ani střevličky východní prokázat vironosičství. Cyprinid herpesvirus 3 (CyHV-3) also known as koi herpesvirus (KHV) is a causative agent of highly contagious disease (koi herpesvirus disease) and can cause significant losses in fish stocks. The disease is restricted to koi and common carp, but recent investigations have shown that other cyprinids as well as non-cyprinid species may be asymptomatically susceptible to this virus and might play roles as potential carriers or can contribute to biological conservation leading to persistence of this virus in environment. Therefore, it seems to be important to verify not only the susceptibility of other cyprinid and non-cyprinid species, but also their ability to transmit KHV infection to susceptible species. We investigated the susceptibility of stone loach (Barbatula barbatula) and sterbel - a hybrid between sterlet (Acipenser ruthenus) and beluga (Huso huso) to KHV. The investigation was performed by means of their cohabitation together with na?ve koi and intraperitoneally KHV-infected koi (primary challenge). This part of investigation is followed by secondary challenge, when a portion of the surviving stone loach and sterbel was cohabited with health na?ve koi (testing of ability to carry KHV). All samples of fish both from primary challenge and secondary challenge were tested for the presence of KHV DNA by nested PCR. In the primary challenge, results of PCR revealed the presence of KHV DNA in 95% of cohabited na?ve koi samples. Furthermore, PCR analysis of fish samples surviving primary challenge revealed the presence of viral DNA in 77.8% (7/9) of stone loach and in 22.2% (2/9) of sterbel. In case of samples of fish coming from secondary challenge, nested PCR did not reveal any of them to be positive for KHV DNA. Next investigation was focused on assessment of the susceptibility of topmouth gudgeon (Pseudorasbora parva). In this case, we performed cohabitation based on two different conditions. All experiments consisted of primary and secondary challenges as well as in all previous cases. Firstly, we tested topmouth gudgeon under standard conditions (no-stress experiment). After the primary challenge, nested PCR did not reveal the presence of KHV DNA in any specimen of cohabited topmouth gudgeon, but all specimens of dead koi were KHV DNA positive. Nested PCR of fish tissues subjected to the secondary challenge did not show the transfer of virus to naive fish. After that, we changed the experimental conditions and we applied two stress factors (scaring by net and removal of skin mucus) to imitate the stress most commonly encountered in the wild. In this case, all samples were tested for the presence of KHV DNA using real-time PCR. After exposure to stress (removal of skin mucus), real-time PCR revealed four out of five samples (80%) of topmouth gudgeon to be positive for KHV DNA. Two out of five samples (40%) of topmouth gudgeon treated by scaring were found to be positive for the presence of viral DNA. Real-time PCR after the secondary challenge did not reveal any viral DNA positivity in specimens of topmouth gudgeon from groups previously exposed to stress. The stress experiments showed that removal of skin mucus might potentially lead to susceptibility of topmouth gudgeon to CyHV-3 infection, but the transmission of the virus to koi carp was not observed. Even though PCRs positive findings of KHV DNA in tissues of fish were relatively low, the presented results of cohabitation assays of cyprinid and non-cyprinid fish species indicate other species showing slight asymptomatic susceptibility to CyHV-3. On the other hand, on the base of our results coming from "virus-carrier" assays, we could not prove that hybrids between sterlet and beluga, stone loach and topmouth gudgeon can transfer this virus to naive koi. Keywords: koi herpesvirus; cyprinid herpesvirus-3; vnímavost; kohabitace; jeseter malý; vyza velká; střevlička východní Available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Vnímavost kaprovitých a nekaprovitých druhů ryb k CyHV-3

"Kapří herpesvirus 3" - Cyprinid herpesvirus 3 (CyHV-3) známý také jako koi herpesvirus (KHV) je původcem vysoce nakažlivé choroby (koi herpesviróza) a může způsobit v populacích ryb značné ztráty. ...

POSPÍCHAL, Aleš
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2019

Použití CRIPR/Cas9 a nové techniky značení zárodečných buněk pro náhradní reprodukci u jeseterů
KHANZAI BALOCH, Abdul Rasheed
2019 - English
Jeseteři, obvykle také známí jako žijící fosilie, nebo starověcí giganti, se odštěpili od starověké pre-Jurské line kostnatých ryb přibližně před 300 miliony let. Osmdesát pět procent druhů jeseterů je podle Mezinárodního svazu ochrany přírody (IUCN) řazeno mezi kriticky ohrožené. Charakteristiky reprodukce jeseterů, jako například pozdní pohlavní dospělost a periodicky přerušovaný reprodukční cyklus komplikuje jejich obnovu. Jeseter malý (Acipenser ruthenus) patří k jeseterům s nejkratší dobou dospívání. Proto by mohl být použit jako recipient pro náhradní reprodukci jeseterů. Dead end gen (dnd1) byl objeven jako maternální RNA se specifickou expresí výhradně v zárodečné linii obratlovců. Různé studie potvrdily, že protein Dnd1 je nezbytný pro migraci primordiálních gonocytů (PGC) a že narušení migrace PGC ovlivňuje plodnost ryb. PGC u zebřičky pruhované deficientní na Dnd1 protein se transdiferencují do somatických buněk. Naši kolegové v minulosti využili antisense morfolino oligonukleotid (MO) způsobující knock-down dnd1 u jesetera malého, aby produkovali recipienty bez zárodečných buněk pro techniku náhradní reprodukce. CRISPR / Cas9, technologie pro úpravu genomu, se používá v různých oblastech výzkumu; zde jsme se proto snažili využít možnosti výše zmíněné technologie ke knock-outu dnd1 u jesetera malého. U embryí injikovaných CRISPR/Cas9 byl pozorován nulový, nebo menší počet PGC ve srovnání s kontrolní skupinou injikovanou pouze fluorescein isothiocyanatem konjugovaným s dextranem (za účelem značení PGC). Dále jsme srovnávali tři různé techniky: CRISPR/Cas9, UV záření a MO. Naše údaje ukázaly vyšší míru vykulení a přežití ve skupinách CRISPR/Cas9, následovalo UV a jako poslední MO. Je zajímavé, že některá embrya ošetřená CRISPR/Cas9 vykazovala malformace, předpokládáme tedy, že malformace byly způsobeny účinky off-targetu a/nebo v důsledku dvojitých injikací, tj. injikací CRISPR/Cas9 do animálního pólu a FITC-dextran do vegetativního pólu. Vzhledem k výhodám aplikace nanočástic v různých rozvíjejících se výzkumných oborech jsme se rozhodli je použít ke značení PGC u jeseterů. Injikovali jsme nanočástice oxidu železa v kombinaci s FITC-dextranem do vegetativního pólu embryí a úspěšně jsme takto PGC označili. Injikace nanočástic do jeseterů neovlivnila míru vylíhnutí a přežití embryí. Je zajímavé, že 5 dní po oplození bylo ve skupině injikovaných s FITC-dextranem a nanočásticemi pozorováno signifikantně nižší množství značených PGC ve srovnání s PGC, které byly označeny pouze FITC-dextranem. Jedná se o první studii svého druhu, ve které byly zárodečné buňky označeny nanočásticemi. Tato práce poskytuje informace o úloze proteinu Dnd1 jako potenciálního molekulárního markeru zárodečných buněk u různých druhů ryb a jeho využití pro ochranu ohrožených i kriticky ohrožených druhů ryb. Dnd1 knock-out u jesetera malého může být potenciálně použit jako metoda pro vytvoření sterilního hostitele pro náhradní reprodukci jeseterů. Navíc značení PGC u jeseterů pomocí nanočástic může otevřít nové cesty ke studiu interakce nanočástic s buňkami, které mohou v kombinaci s hypertermií, při které jsou buňky nebo tkáně vystaveny elektromagnetickému poli způsobujícímu lokální zvýšení teploty, aktivovat buněčnou smrt. Po vložení nanočástic do PGC embrya jesetera by mohlo být možné izolovat PGC pomocí magnetu nebo aplikovat hypertermii pro účely sterilizace recipientů. Sturgeons are commonly known as living fossils or ancient giants that diverged from ancient pre-Jurassic teleost lineage approximately ~300 million years ago (Mya). Sturgeons' 85% species are listed as critically endangered in the International Union for Conservation of Nature (IUCN). Sturgeons' reproductive traits such as delay in sexual maturation and periodic interrupted spawning cycles make their rehabilitation more difficult. However, among sturgeon species, the sterlet (Acipenser ruthenus) has shortest sexual maturation period. Therefore, it can be used as a host in surrogate production in sturgeons. Dnd1 was discovered as germ-plasm specific maternal RNA that exclusively expresses in vertebrate germ-line. Various studies have confirmed that dnd1 protein is essential for Primordial Germ Cells (PGCs) migration; and disruption of the PGCs migration affects fish fertility. Dnd1 deficient PGCs in zebrafish transdifferentiate into somatic cells. Previously our colleagues used morpholino oligonucleotide to knock down dnd1 in sterlet to produce germ cell free host for surrogate production. CRISPR/Cas9, a cutting-edge genome editing technology is being used in different research fields; here we thus aimed to harness the power of aforementioned technology to knock out dnd1 in sterlet. No or less number of PGCs were observed in CRISPR/Cas9 injected embryos as compared to control group injected with FITC-dextran only in order to label PGCs. Furthermore, we compared three different sterilization techniques viz., CRISPR/Cas9 and morpholino oligonucleotide (MO) targeting dnd1 and ultraviolet irradiation to eliminate PGCs in sterlet. Our data showed higher hatching and survival rates in CRISPR/Cas9, UV irradiation, and MO knockdown groups, respectively. Interestingly, some embryos treated with CRISPR/Cas9 displayed malformations. We presume that malformations were due to off-target effects and/or due to double injections i.e., injection of CRISPR/Cas9 at animal pole to knock-out the dnd1 and FITC-dextran at vegetal pole. Taking advantages of Iron Oxide nanoparticles (IONs) applications in various burgeoning research fields, we opted to use them to label PGCs in sturgeons. We injected IONs combined with FITC-dextran into vegetal pole of sturgeon embryos, and have successfully labelled the PGCs. Injection of IONs in sturgeons did not affect hatching and survival rates of embryos. Interestingly at 5 dpf, significantly less number of FITC-dextran labelled PGCs in FITC-dextran/IONs injected group were observed when compared with PGCs that were labelled with FITC-dextran only. Less number of PGCs in IONs injected group presumably could be because of interference posed by IONs to PGCs during the course of their migration. This is first study of its kind where germ cells of any species have been labelled by using nanoparticles. In conclusions, this thesis provides information regarding role of Dnd1 protein as potential germ-cell molecular marker in various fish species, and its use for conservation of fish species. Dnd1 knockout sterlet can be potentially used as sterile host for surrogate production in sturgeons. Moreover, labelling of PGCs in sturgeons by using IONs can thus open new avenues to study interactions of nanoparticles with cells that will ultimately help in hyperthermia where cells/tissues are exposed to electromagnetic field increasing temperatures to activate their death. After insertion of IONs to PGC in sturgeon embryo, it could be possible to isolate PGC using a magnetic field or to apply hyperthermia for host sterilization purpose. Keywords: jeseteři; CRISPR/Cas9; Dnd1; sterilizace; náhradní rodičovství; nanočástice Available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Použití CRIPR/Cas9 a nové techniky značení zárodečných buněk pro náhradní reprodukci u jeseterů

Jeseteři, obvykle také známí jako žijící fosilie, nebo starověcí giganti, se odštěpili od starověké pre-Jurské line kostnatých ryb přibližně před 300 miliony let. Osmdesát pět procent druhů jeseterů ...

KHANZAI BALOCH, Abdul Rasheed
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2019

Management generačních ryb candáta obecného (Sander lucioperca) a jeho vliv na produkci jiker a larev
MALINOVSKYI, Oleksandr
2019 - English
ato dizertační práce se zabývá a optimalizuje reprodukční techniky candáta obecného se zaměřením na fyziologické a ekologické nároky generačních ryb: (I) Výtěrové chování a správný výběr výtěrového substrátu je důležitá součást biologie tohoto druhu. Hlavním výsledkem této studie byla silná preference k výtěrovému místu. Výběr substrátu nebyl ovlivněn teplotou ani zmenšením dostupností preferovaných hnízd, samci více preferovali kartáčová hnízda. (II) Výtěr v zajetí nám snižuje především u samic fyziologický stav generačních ryb. U samců bylo zjištěno silné ochranné chování, při kterém docházelo k napadání samic. Separace pohlaví signifikantně snižuje zranění samic a zlepšuje fyziologický stav generačních ryb. (Ill) Tato studie testovala využití různých protiplísňových koupelí s cílem snížit povýtěrovou mortalitu generačních ryb. Dlouhodobá koupel (144 h) v kuchyňské soli o koncentraci 5 a 10 g L-1 a ve formaldehydu (0,015 ml L-1) při délce expozice 72 h významně snížily povrchové zaplísnění a povýtěrovou mortalitu generačních ryb. Tyto koupele jsou velice praktické a efektivně snižují mortalitu vytřených generačních ryb. Vedle toho, použití kuchyňské soli je také šetrné k životnímu prostředí. (lV) Krmení živými rybami je důležité pro dozrávaní gamet, a to zejména u ryb z volných vod, které nekonzumují peletové krmivo. Tato studie se zaměřovala na závislost teploty vody na počtu zkonzumovaných ryb. Průměrná biomasa zkonzumovaných ryb se signifikantně zvyšovala s nárůstem teploty vody od 4,5°C. Obecně v předvýtěrovém období samice zkonzumují více ryb než samci. Se zvyšující se teplotou vody (8,5 °C), studie ukazovala tendenci ke konzumaci největší kořisti. This thesis provides an improve to existing reproduction technics through investigation of ecology and physiology features of pikeperch broodstock: (I) Spawning behavior and selectivity to different types of spawning substrates as an important part of the biology of pikeperch species. The main output of the study was revealing of strong selectivity to the spawning site with neither water temperature nor availability of spawning places haven't affected substrate preference of pikeperch broodstock. (II) Spawning in captivity is leads to decrease in physiological status of the pikeperch broodstock, especially in females. It was found that one of the reasons of the decrease was male protective behavior, that in limited space of the reproduction unit is forwarded to female. Separation of the sexes significantly reduces number injuries and improved physiological status of the broodstock. (Ill) The study investigated efficiency of different antifungal agents for pikeperch broodstock. The long term exposure to salt bath in concentration of 2.5, 5 and 10 g L-1 and formaldehyde in concentration 0.015 ml L-1 were found to be highly effective and significantly decreased mortality after spawning. In addition, treatment with salt bath are environmentally friendly and recommended for practical use as an effective way to prevent mortality of pond-cultured pikeperch broodstock. (lV) The provision of live feed is crucially important for proper gametes maturation, particularly in pond-cultured fishes not accepting pellets. The study investigated the effect of temperature on daily biomass of prey consumed by pikeperch broodstock. Significantly increased prey consumption was found after temperature reached 4.5 °C. Females exhibited significantly higher prey consumption rate in compare to male. Study revealed the tendency for pikeperch to consume largest available prey after water temperature reached 8.5 °C. Keywords: výtěr; výběr substrátu; otcovské chování; odběr spermatu; spermie; mortalita generačních ryb; krmení; kořist; spotřeba ryb Available in the Digital Repository of University of South Bohemia.
Management generačních ryb candáta obecného (Sander lucioperca) a jeho vliv na produkci jiker a larev

ato dizertační práce se zabývá a optimalizuje reprodukční techniky candáta obecného se zaměřením na fyziologické a ekologické nároky generačních ryb: (I) Výtěrové chování a správný výběr výtěrového ...

MALINOVSKYI, Oleksandr
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2019

About project

NRGL provides central access to information on grey literature produced in the Czech Republic in the fields of science, research and education. You can find more information about grey literature and NRGL at service web

Send your suggestions and comments to nusl@techlib.cz

Provider

http://www.techlib.cz

Facebook

Other bases