Bi6589 Laboratorní a bioinformatické metody rostlinné biosystematiky

Přírodovědecká fakulta
podzim 2024
Rozsah
0/3/0. 3 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.
Vyučováno prezenčně.
Vyučující
prof. RNDr. Petr Bureš, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Petr Šmarda, Ph.D. (cvičící)
Ing. Jakub Šmerda, Ph.D. (cvičící)
Mgr. František Zedek, Ph.D. (cvičící)
Garance
prof. RNDr. Petr Bureš, Ph.D.
Ústav botaniky a zoologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Ing. Jakub Šmerda, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav botaniky a zoologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Teoretické i praktické uvedení do základních laboratorních, molekulárně biologických a bioinformatických metod rostlinné biosystematiky.
Výstupy z učení
Student se naučí řešit otázky biosystematiky a taxonomie rostlin pomocí různých metodických přístupů.
Student získá teoretické znalosti strategie sběru a uchovávání rostlinného materiálu, základních laboratorních, molekulárně biologických a bioinformatických metod rostlinné biosystematiky.
Student získá základní praxi v molekulárně biologické, cytometrické a karyologické laboratoři a současně by měl lépe porozumět výsledkům a argumentům uváděným v odborných časopisech.
Osnova
  • Koncept předmětu vychází z modelové situace, kdy se na lokalitě vyskytují dva druhy ze stejného rodu a jedinci s intermediárním charakterem znaků mezi zájmovými druhy. Studenti budou testovat pomocí různých metodických přístupů, zda obtížně klasifikovatelní jedinci představují projev fenotypové plasticity jednoho/obou druhů nebo zda se jedná o důsledek mezidruhové hybridizace.
  • Z metodických přístupů budou studentům prezentovány: strategie sběru a uchování rostlinného materiálu, základy morfometriky, průtokové cytometrie, karyologických metod; dále budou studenti seznámeni s teoretickými i praktickými základy molekulární biologie (izolace a kvantifikace DNA, PCR, elektroforéza, sekvenování). Součástí výuky bude i představení a práce s vybranými statistickými a bioinformatickými software (R, MEGA, STRUCTURE, SplitsTree, atd.), které jim umožní analýzu a vizualizaci zjištěných dat.
  • Shromážděné poznatky by měly poskytnout dostatek důkazů pro podporu jedné z hypotéz.
  • Studenti vypracují souhrnnou práci, ve které uvedou metodické přístupy, dílčí analýzy i závěrečné zhodnocení. Na základě této práce bude udělován zápočet.
Literatura
    povinná literatura
  • MICHÁLKOVÁ, Ester, Jakub ŠMERDA, Klára PLAČKOVÁ, Aleš KNOLL a Petr BUREŠ. Hybridization may endanger the rare North Apennine endemic Cirsium bertolonii. Plant Systematics and Evolution. Springer, 2023, roč. 309, č. 3, s. 1-21. ISSN 0378-2697. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1007/s00606-023-01854-2. URL info
  • BUREŠ, Petr, Jakub ŠMERDA, Ester MICHÁLKOVÁ, Petr ŠMARDA, Aleš KNOLL a Martin VAVRINEC. Cirsium greimleri: a new species of thistle endemic to the Eastern Alps and Dinarides. Preslia. Česká botanická společnost, 2018, roč. 90, č. 2, s. 105-134. ISSN 0032-7786. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.23855/preslia.2018.105. URL info
  • MICHÁLKOVÁ, Ester, Jakub ŠMERDA, Aleš KNOLL a Petr BUREŠ. Cirsium ×sudae: a new interspecific hybrid between rare Alpine thistles. Preslia. Česká botanická společnost, 2018, roč. 90, č. 4, s. 347-365. ISSN 0032-7786. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.23855/preslia.2018.347. URL info
    doporučená literatura
  • HEYWOOD, V. H. Modern methods in plant taxonomy. 1. vyd. London & New York: Academic Press, 1968, 312 s. ISBN 68-9103. info
  • BUREŠ, Petr. Cirsium Mill. – pcháč. In Zdeněk Kaplan. Klíč ke květeně České republiky. Druhé, přepracované. Praha: Academia, 2019, s. 1034-1036. 11961. ISBN 978-80-200-2660-6. info
  • ŠMARDA, Jan, Jiří DOŠKAŘ, Roman PANTŮČEK, Vladislava RŮŽIČKOVÁ a Jana KOPTÍKOVÁ. Metody molekulární biologie. 2. dotisk 1. vydání. Brno: Masarykova univerzita, 2010, 194 s. ISBN 978-80-210-3841-7. info
  • BUREŠ, Petr. Cirsium Mill. - pcháč. In Klíč ke květeně České republiky. 1. vyd. Praha: Academia, 2002, s. 669-671. 4928. ISBN 80-200-0836-5. info
  • SILVERTOWN, Jonathan a Deborah CHARLESWORTH. Introduction to plant population biology. 4th ed. Oxford: Blackwell Science, 2001, viii, 347. ISBN 0-632-04991-X. info
Výukové metody
Výuka probíhá formou teoretických přednášek a praktických cvičení. Probírané metodické přístupy si studenti prakticky vyzkouší přímo v laboratoři a při práci s vybranými softwary. Studenti budou pravidelně vypracovávat domácí úkoly, jejichž splnění je podmínkou pro vstup do následující hodiny, neboť domácí úkol často zahrnuje přípravu dat potřebných pro příští lekci.
Metody hodnocení
Podmínkou k zápočtu je vypracování závěrečné zprávy, která zahrnuje stručné seznámení s pracovními hypotézami, popis metodických přístupů, analýzu získaných dat a následnou interpretaci výsledků. K úspěšnému absolvování je nutná i účast v hodinách. Možné jsou dvě neomluvené absence. V případě neomluvených absencí však neodpadá povinnost vypracovat případný domácí úkol na následující lekci.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023.