Chromista - Heterokontophyta Phaeophyceae & Plantae - Glaucophyta, Rhodophyta RNDr. Bohuslav Uher, Ph.D. uherius@sci.muni.cz ubz_cz_black_transparent MODULARIZACE VÝUKY EVOLUČNÍ A EKOLOGICKÉ BIOLOGIE CZ.1.07/2.2.00/15.0204 PHAEOPHYCEAE •Hnědé řasy (chaluhy) •Mořská makrofyta •Sladkovodní rody Lithoderma, Bodanella •Fotoautotrofní řasy •Chlorofyly a, c1,c2,c3 •Fukoxantin, violaxantin •Nahý pyrenoid •Chrysolaminaran, manitol, olej •Polyhydrofenoly •Fysody •Organobromidy •Dimetylsulfopropionát •Gametofyt, sporofyt •Rodozměna •Izomorfní, heteromorfní •Izo-, anizo- nebo oogamie • •Feromony (mt+, mt-) - ektokarpen, diktyoten, lamoxiren, fukoseraten •Pleuronematický bičík (gamety) •Fotoreceptor na bázi bičíku •Stichoblast - stélka •Buněčná stěna: celulóza, algináty, algínové kyseliny •Mitóza - částečně uzavřená •Plazmodesmy •Meióza - konceptákulum (unilokulární gametangia) •receptakulum •Plurilokulární gametangia •Zoidy - zoospory •Litorál a sublitorál moří •Fykokoloidy •Dictyotales - ancestrální řád Izomorfní rodozměna Ectocarpus - cyklus Zygota Zoospory Pleurilokulární zoosporangium Unilokulární meiosporangium meióza meiospory SPOROFYT GAMETOFYT Pleurilokulární gametangium zoospory Ectocarpus sp. Pleurilokulární zoosporangium gamety Syngamie Heteromorfní rodozměna Nereocystis - cyklus kauloid fyloidy haptery Gametofyt Sporofyt Zoospory Nereocystis sp. Fucus - cyklus Fucus sp. zygota SPOROFYT receptakulum konceptakulum anteridium oogonium meióza oosféry sperm. ♂ Oogamický proces Chybí gametofyt Chybí zoospory Syngamie Ectocarpus sp1 Ectocarpus sp3 Ectocarpus sp2 Odd.: Heterocontophyta Třída: Phaeophyceae Řád: Ectocarpales Ectocarpus sp. Pleurilokulární zoosporangium Unilokulární meiosporangium Dictyota sp4 Dictyota sp1 Odd.: Heterocontophyta Třída: Phaeophyceae Řád: Dictyotales Dictyota sp. Laminaria digitata Laminaria sp3 Laminaria sp2 Odd.: Heterocontophyta Třída: Phaeophyceae Řád: Laminariales Laminaria sp. Fucus sp1 Odd.: Heterocontophyta Třída: Phaeophyceae Řád: Fucales Fucus sp. Ascophyllum nodosum2 Odd.: Heterocontophyta Třída: Phaeophyceae Řád: Fucales Ascophyllum sp. Odd.: Heterocontophyta Třída: Phaeophyceae Řád: Fucales Sargassum sp. Využití chaluh •Kosmetika •Doplňková výživa pro člověka a domácí zvířata •Tablety z chaluh - jod •Potravinářský průmysl •Biomedicína •Farmacie •kys. mannuronová a guluronová SPA-mlekomore-big Říše: PLANTAE •Převážně fotoautotrofní organismy •Podříše Biliphytae: •fykoerytrin, fykocyanin, škrob v plazmě •Podříše Viridiplantae: •Chlorofyl a,b; srostlé tylakoidy (grana, lamely) • Přehled systému PLANTAE •Podříše Biliphyta •Odd. Glaucophyta •Odd. Rhodophyta •Podříše Viridiplantae •Vývojová linie Chlorophytae •Odd. Chlorophyta •Vývojová linie Streptophytae •Odd. Charophyta •Odd. Anthocerotophyta •Odd. Marchantiophyta •Odd. Bryophyta •Odd. Cormophyta GLAUCOPHYTA •Fotoautotrofní druhy •Jednobuněčné organismy •Cyanely •Fylogenetické vztahy - sinice/cyanobakterie •Škrob •Monofyletický původ - srovnání SSU rDNA cyanel • Cyanophora Cyanophora paradoxa cyanela Glaucocystis Glaucocystis nostochinearum cyanela RHODOPHYTA •Buněčná stěna - polygalaktany (agar, karagen), celulóza jen do 10 % •Kalcifikace buněčné stěny •Rhodomorfin - glykoprotein účinný při hojení poranění •Chlorofyl a, d •Xanthofyly, zeaxantin, violaxantin, β-karoten, lutein •R-fykocyanin, r-fykoerytrin, r-allofykocyanin •Fykobilizomy •Škrob •Nahý pyrenoid •Floridozid - sacharid, osmoregulace •Žádné bičíky a centrioly! •Centripetální cytokineze RODOZMĚNA / METAGENEZE •Rodozměna - vývojový cyklus, sporofyt, gametofyt •Spermatangium - spermacie (nepohyblivé) •Karpogonium - karpogon, trichogyn •Karposporangium - oplodněné karpogonium, produkuje diploidní karpospory •Gonimoblasty - systém vláken, které propojují karposporangia s auxiliárními buňkami, zabezpečují tak transport diploidních jader do cytoplazmy auxiliárních buněk •Auxiliární buňky - velká zásoba živin •Tetrasporangium - meiosporangium, tetraspory •Monosporangium - nepohlavní mitospory •Cystokarp - kulovitý shluk karpospor obklopený sterilními vlákny Porphyra_life_cycle Porphyra yezoensis 1 - gametofyt (n) 2 - spermatangium (n) 3 - spermacie (n) 4 - karpogonium (n) 5 - oplodněná vaječná buňka (2n) 6 - karposporangium (2n) 7 - karpospora (2n) 8 - vláknitý sporofyt (2n) 9 - meisosporangium (R!) 10 - tvorba tetraspor (n) 11 - tetraspora (meiospora) (n) 12, 14 - mladý gametofyt (n) 13 - monospora (n) Schéma ontogeneze cystokarpní ruduchy pg106 karpospory cystokarp TETRASPOROFYT tetrasporangia tetraspory ♂ ♀ spermatangium GAMETOFYT KARPOSPOROFYT karpogonium rostlina s cystokarpy Abfluss%20mit%20Algen Odd.: Rhodophyta Třída: Cyanidiophyceae Řád: Cyanidiales 0653L Cyanidium sp. TERMÁLNÍ VODY (56 °C) Porphyridium01 Odd.: Rhodophyta Třída: Bangiophyceae Řád: Bangiales Porphyridium sp. © orig. Uher B. Porphyridium02 Porphyridium sp. © orig. Uher B. Odd.: Rhodophyta Třída: Bangiophyceae Řád: Bangiales Porphyra sp Porphyra sp. Batrachospermum01 Odd.: Rhodophyta Třída: Florideophycidae Řád: Batrachospermales Batrachospermum sp. © orig. Uher B. Batrachospermum02 Batrachospermum sp. © orig. Uher B. Paralemanea_catenata Odd.: Rhodophyta Třída: Florideophycidae Řád: Batrachospermales Lemanea, přibližně v životní velikosti Lemanea sp. Corallina_vancouveriensis_6 Odd.: Rhodophyta Třída: Florideophycidae Řád: Corallinales Corallina sp. Odd.: Rhodophyta Třída: Florideophycidae Řád: Corallinales fig29 Lithothamnion sp. - rhodolit Hildenbrandia hildan2 Odd.: Rhodophyta Třída: Florideophycidae Řád: Hildebrandiales Detail stélky Gelidium Odd.: Rhodophyta Třída: Florideophycidae Řád: Gelidiniales Odd.: Rhodophyta Třída: Florideophycidae Řád: Gigartinales Chondrus Odd.: Rhodophyta Třída: Florideophycidae Řád: Gigartinales Gigartina Odd.: Rhodophyta Třída: Florideophycidae Řád: Gigartinales Gracilaria Ceramium Odd.: Rhodophyta Třída: Florideophycidae Řád: Ceramiales Využití ruduch •Potravinový doplněk - Porphyra •Farmacie •Technologické využití •Fykokoloidy - agar, karagen •Agar (90 °C - čirý 1,5 % roztok, 35 °C - pevný gel) - Gelidiella, Gelidiopsis, Gelidium, Gracilaria aj. •Karagen (nevytváří pevný gel) - Chondrus, Gigartina, Hypnea, Iridea aj. • Porphyra spp. geographical distribution Země s největší produkcí ruduch pro potravinářské účely na světě Production cycle of Porphyra spp. Schéma kultivace ruduchy Porphyra sp. pro potravinářské účely rostlina - Gametofyt karpospory vláknitý sporofyt Laboratorní kultivace Sítě pro pěstování na otevřeném moři tetrasporangium tetraspory mladá stélka INDOOR kultivace květen - říjen OUTDOOR kultivace říjen - duben Porphyra_machine_harvest Akvakultura na sítích - sběr Porphyra_manual_harvest Akvakultura na sítích - ruční sběr Sushi na přípravu pokrmu se využívají stélky ruduchy Porphyra Porphyra_sushi Děkuji za pozornost