Vedúci: RNDr. Fedor Čiampor, PhD.

Environmentálna DNA z kvetov v identifikácii druhov hmyzu

Environmental DNA from flowers in insect species determination

Environmentálna DNA (eDNA) je moderným a perspektívnym zdrojom údajov o diverzite druhov a zároveň potenciálne efektívnym a neinvazívnym nástrojom v monitorovaní stavu životného prostredia. Klasické postupy determinácie mnohokrát nie sú schopné identifikovať celkovú diverzitu, expertov na morfologickú determináciu ubúda. Alternatívou môže byť využitie molekulárnych dát (DNA metabarkóding), efektívne využitie týchto postupov však vyžaduje testovanie ich možností a spoľahlivosti.
Hmyz má v ekosystémoch mimoriadne významné postavenie, okrem iného je mimoriadne dôležitou skupinou opeľovačov. Napriek tomu že opeľovače sú pre nás životne dôležité, o skutočnej rozmanitosti druhov, podieľajúcich sa na opeľovaní rastlín, máme stále kriticky málo kvalitných poznatkov. Pre ich efektívnu ochranu a manažment potrebujeme zlepšiť údaje o druhovej diverzite, k čomu môže výrazne prispieť využívanie environmentálnej DNA.
Cieľom práce je testovanie spoľahlivosti údajov o druhoch hmyzu, získaných analýzou eDNA z kvetov. Hmyz pri návšteve kvetov (zber potravy, hľadanie koristi…) často zanecháva stopy v podobe svojej DNA, ktorú je možné získať, analyzovať a následne determinovať jednotlivé druhy. Vzťah medzi získanými údajmi a skutočnou návštevou jednotlivých druhov však nie je dobre známy. Práca sa zameria na fotodokumentáciu návštev hmyzu na kvetoch a následnú extrakciu DNA zo zozbieraných kvetov, s cieľom presne špecifikovať koreláciu medzi skutočnými návštevami kvetov hmyzom a údajmi získanými analýzou DNA. Získané výsledky prispejú s skvalitňovaniu eDNA postupov a ich efektívneho využívania.

Kľúčové slová: DNA metabarkóding, hmyz, opeľovače, biodiverzita, manažment, ochrana, NGS

Literatúra:

Gamonal Gomez, N., Sørensen, D.H., Chua, P.Y.S., Sigsgaard, L., 2022. Assessing flower‐visiting arthropod diversity in apple orchards through metabarcoding of environmental DNA from flowers and visual census. Environmental DNA edn3.362. https://doi.org/10.1002/edn3.362

Harper, L. R., Niemiller, M. L., Benito, J. B., Paddock, L. E., Knittle, E., Molano‐Flores, B., & Davis, M. A. (2023). BeeDNA: Microfluidic environmental DNA metabarcoding as a tool for connecting plant and pollinator communities. Environmental DNA, 5(1), 191-211.

Johnson, M. D., Katz, A. D., Davis, M. A., Tetzlaff, S., Edlund, D., Tomczyk, S., … & Sperry, J. H. (2023). Environmental DNA metabarcoding from flowers reveals arthropod pollinators, plant pests, parasites, and potential predator–prey interactions while revealing more arthropod diversity than camera traps. Environmental DNA, 5(3), 551-569.

Thomsen, P.F., Sigsgaard, E.E., 2019. Environmental DNA metabarcoding of wild flowers reveals diverse communities of terrestrial arthropods. Ecol Evol 9, 1665–1679. https://doi.org/10.1002/ece3.4809