Juhász-Nagy Pál Doktori Iskola

Állandó link (URI) ehhez a gyűjteményhez

Természettudományi Kar

Juhász-Nagy Pál Doktori Iskola
(vezető: Dr. Tóthmérész Béla)

Természettudományi doktori tanács

D

tudományágak:
- biológiai tudományok
- környezettudományok

Doktori programok:

  • Biodiverzitás
    (programvezető Dr. Barta Zoltán)
  • Biológia
    (programvezető Dr. Sipiczki Mátyás)
  • Biotechnológia
    (programvezető: Dr. Pócsi István)
  • Hidrobiológia
    (programvezető Dr. Dévai György)
  • Alkalmazott ökológia
    (programvezető Dr. Magura Tibor)
  • Kvantitatív és terresztris ökológia
    (programvezető: Dr. Tóthmérész Béla)

Böngészés

legfrissebb feltöltések

Megjelenítve 1 - 5 (Összesen 219)
  • Tétel
    Szabadon hozzáférhető
    Bioprotekcióra alkalmas élesztőgomba izolátumok antagonista hatásának vizsgálata és genetikai elemzése
    Horváth, Enikő; Gálné Miklós, Ida; Juhász-Nagy Pál Doktori Iskola; Debreceni Egyetem::Természettudományi és Technológiai Kar
    A munkánk során egyik célunk antagonista hatással rendelkező élesztőgomba izolátumok felkutatása és azok identifikálása volt. A Botrytis cinerea postharvest patogén gombával szemben elvégzett kísérletek eredményeként elmondható, hogy több általunk tesztelt élesztőgomba is képes volt a fonalas gomba gátlására. A leghatásosabbnak a pigmenttermelő Metschnikowia izolátumok bizonyultak, melyek körül széles, teljesen feltisztult gátló zóna alakult ki. Ezen élesztőgombák DNS alapú azonosításakor szembesültünk azzal a problémával, hogy a genomból közvetlenül szekvenált 26S riboszómális RNS-t kódoló DNS D1/D2 régió kétes nukleotidokat tartalmaz mind a három vizsgált izolátumban. A többszörös szekvenciaillesztést követően kiderült, hogy a bizonytalan nukleotidok ugyanabban a pozíciókban találhatóak meg a fajcsoport típustörzseiben is. A jelenséget a csoporton belül a Metschnikowia fructicola és Metschnikowia andauensis fajoknál korábban már leírták. Mi kimutattuk, hogy ez előfordul a fajcsoport többi tagjában is. Ezért a vizsgálatokat kiterjesztettük az ITS1-5,8S-ITS2 régióra is. Azt találtuk, hogy a D1/D2 doménhez hasonlóan mindkét faj ITS régiójában kétes nukleotidok találhatóak, amikor a szakaszt közvetlenül a genomokból szekvenáltuk. A probléma feloldása érdekében véletlenszerűen klónoztunk az amplifikált DNS-készítményből. Az összes M. andauensis és a legtöbb M. fructicola klón egyedi szekvenciákkal rendelkezett. A feltárt polimorfizmus nem tulajdonítható szekvenálási hibának, mivel a variábilis helyek nem véletlenszerűen szétszórtan helyezkednek el a klónozott régiókban. Együtt nézve az intragenomikus D1/D2 diverzitást az ebben a tanulmányban feltárt ITS-diverzitással azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a riboszómális RNS-t kódoló DNS alapú szekvenálás nem használható a M. andauensis és a M. fructicola egymástól, és a rokon fajoktól való taxonómiai elkülönítésére. Figyelembe véve a kimutatott magas intragenomikus diverzitást, az összes korábbi törzset, melyet e fajok egyikével azonosítottak taxonómiai szempontból újra kell vizsgálni. Az élesztőgomba mezőgazdasági kultúrákban történő alkalmazása szempontjából fontos, hogy milyen tényezők befolyásolják antagonista mechanizmusuk kifejeződését. Ezért dolgozatunk másik célja volt többet megtudni arról, hogy az élesztőgombák antagonista hatását a tenyésztési körülmények milyen mértékben befolyásolják. A Metschnikowia izolátumok fonalas gombákkal szembeni antagonista hatásukat az általuk termelt pulcherrimin pigmentnek köszönhetik. Megfigyeltük, hogy az alacsony pH, a magasabb hőmérséklet, valamint a réz-szulfát (Bordói lé összetevője) csökkenti a pigmentált zóna méretét. A tesztelt szénhidrát források közül a szacharózt érdemes kiemelni, mivel e szénforrás jelenlétében széles pigmentált zóna alakult ki a tesztelt törzsek körül. Továbbá megállapítottuk, hogy a M. andauensis pulcherrimin termelését a tenyésztési közeg összetétele erősen befolyásolta. Munkánk során élesztőgomba-élesztőgomba kölcsönhatásokat is vizsgáltunk. A kísérleteink rávilágítottak arra, hogy ezek a kölcsönhatások különböző típusúak lehetnek. A gátlás mellett például stimulációt is megfigyeltünk, és ezek együttes előfordulására is volt példa. Ezen kívül a megállapítottuk, hogy a humánpatogén fajokhoz tartozó törzsek sokkal toleránsabbak voltak a tesztelt élesztőgombákkal szemben, mint a betegséget nem okozó élesztőgombák. E vizsgálatok során kapott eredmények arra is rávilágítottak, hogy a Pichia kudriavzevii nehezen gátolható fajok közé tartozik. Az opportunista humánpatogén fajok közül a Kodamaea ohmeri és a Candida tropicalis szaporodását a Metschnikowia andauensis, míg a Naganishia albida szaporodását a Pichia anomala vagy a Candida tropicalis gátolta. Továbbá kimutattuk, hogy a M. andauensis képes több olyan gombafaj szaporodását gátolni, amelyek izolátumai humán ferőzésekkel is kapcsolatba hozhatók. Emellett megfigyeltük, hogy a kísérleti körülmények komoly hatással lehetnek az élesztőgombák gátló képességére. A gátlás megjelenése erősen függött a táptalaj összetételétől, a pH-tól és a hőmérséklettől. Összességében az eredményeink felhívják a figyelmet a tenyésztési körülmények antagonizmusban betöltött fontos szerepére és hozzájárulhatnak a jövőbeni vizsgálatok kísérleti körülményeinek pontos kialakításához. Az élesztőgombák ígéretes eszközei lehetnek a humánpatogén gombák elleni küzdelemnek, befolyásolhatják az antimikrobiális kezelés jövőbeli trendjeit, és új gombaellenes szerek forrásai lehetnek.
  • Tétel
    Szabadon hozzáférhető
    Zöld mikroalgák sótoleranciája és sótalanító képessége
    Figler, Aida; Bácsi, István; Figler, Aida; Juhász-Nagy Pál doktori iskola; DE--Természettudományi és Technológiai Kar -- Biológiai és Ökológiai intézet; DE--Természettudományi és Technológiai Kar -- Hidrobiológiai Tanszék
    Globális szinten az egyik legfontosabb környezeti probléma, hogy világszerte csökken az édesvízkészletek mennyisége, valamint azok minősége fokozatosan romlik. A minőség romlásához egyre inkább hozzájárul a nagy sótartalmú szennyvizek növekvő mennyisége, amelyek előkezelés nélkül sem a felszíni vizekbe, sem az általános szennyvíztisztító rendszerekbe nem vezethetők be. Számos tanulmány kimutatta már, hogy a mikroalgák megfelelően alkalmazhatók különböző eredetű szennyvizek kezelésére, képesek eltávolítani a szennyezőanyagok széles skáláját, illetve egyes mikroalgák még a víz sótartalmát is képesek tolerálni, vagy akár csökkenteni azt. Algákkal történő szennyvíztisztítás során a tápanyagok optimálistól eltérő mennyisége és aránya gátolhatja a folyamat hatékonyságát, emiatt mindenképpen szükséges a megfelelő arányok és mennyiségek meghatározása az eredményes szennyvíztisztítás érdekében. Az antropogén hatások mellett a klímaváltozás okozta fokozott párolgás és az ebből adódó kiszáradás is hozzájárul a természetes vizek betöményedéséhez, melyhez az élőlények számos módon alkalmazkodhatnak. Az algák több csoportja körében gyakori a nem mozgékony ciszták kialakítása. Az ilyen algafajok cisztásodási folyamatainak és azok indukálási lehetőségeinek vizsgálata hozzájárulhat a cisztásodás folyamatának általános megértéséhez, ezzel segítve az előrejelzését annak, hogy a globális környezeti hatások milyen változási irányokat okozhatnak a fitoplankton közösségekben. A doktori munka során megvizsgáltuk 9 édesvízi faj sótoleranciáját és sótalanító képességét, amely során bebizonyosodott, hogy a változatos élőhelyeken előforduló, közönséges zöldalgák képesek csökkenteni a közeg sótartalmát és általánosságban széles só-toleranciával jellemezhetők, sótűrőnek tekinthetők. A megfelelő tápanyagtartalommal és arányokkal foglalkozó további kísérleteink során meghatároztuk, hogy a nagy tápanyagtartalom kedvezően befolyásolja a kloridfelhalmozást és a sótoleranciát, valamint a nagy N:P arány kedvez a hatékony foszfát-eltávolításnak. A munkánk utolsó szakaszában a szalinitás hatásait vizsgáltuk egy cisztaképző alga, a Haematococcus pluvialis életciklusára, amely során igazoltuk, hogy a NaCl hozzáadásával növelt szalinitás az általános védelmi mechanizmusokat indukálja, megindul a cisztaképzés és az astaxanthin-felhalmozás. Továbbá az eredmények alapján elmondható, hogy a növekvő szalinitás mellett a nitrát és a foszfát gyors kimerülése, valamint a térfogatcsökkenés és ezzel együtt az „élőhely” fényviszonyainak megváltozása azok a fő környezeti tényezők, amelyek a cisztaképzést és az anyagcseretermék-felhalmozást indukálják.
  • Tétel
    Szabadon hozzáférhető
    Molekuláris genetikai módszerek a botanikai kutatásban
    Malkócs, Tamás; Sramkó, Gábor; Juhász-Nagy Pál doktori iskola
    Dolgozatomban négy esettanulmányon keresztül tettem kísérletet arra, hogy bemutassam néhány, nemzetközileg széleskörűen, hazánkban kevésbé használt genetikai módszer alkalmazhatóságát a botanikai kutatásokban. Az első két esettanulmányban két, fokozottan védett növényfajban fejlesztett mikroszatellit markereket teszteltünk, bemutattuk alkalmazhatóságukat populációgenetikai kutatásokban, és teszteltük potenciális alkalmazhatóságukat közelrokon fajokban. A harmadik esettanulmányban a fokozottan védett, endemikus faj, a magyarföldi husáng (Ferula sadleriana Ledeb.) átfogó természetvédelmi célú populáció genetikai vizsgálatát végeztük el, kitérve a faj filogenetikai helyzetére, populációgenetikai struktúrájára, demográfiai helyzetére, illetve ezen ismeretek természetvédelmi interpretációjára. A negyedik esettanulmányban egy szélesebb elterjedésű fajról, az osztrák zsályáról (Salvia austriaca Jacq.) bizonyítottuk be, hogy valójában két különálló fajt rejt. A két faj különállását elterjedésük, morfológiai eltéréseik, illetve genomi alapú faji lehatárolás segítségével bizonyítottuk be, kitérve a fajok filogenomikai kapcsolatára, elválásuk idejére, valamint az alkalmazott genomi módszer (RADseq) a Salvia nemzetségen belüli filogenomikai alkalmazhatóságára. A mocsári kardvirág (Gladiolus palustris Gaud.) Közép-Európa endemikus faja. A faj egy veszélyeztetett élőhelyen, a nedves rétek és száraz gyepek közötti ökotonban fordul elő, ezért teljes elterjedési területén visszaszorulóban van. Szerepel az Európai Unió Élőhelyvédelmi Irányelvének II. mellékletében, valamint több nemzeti vörös listán. A G. palustris hatékony védelme érdekében olyan genetikai markereket azonosítottunk, amelyek a populáció szintjén biztosítanak felbontást. Kutatásunk során 15 mikroszatellit markert azonosítottunk a fajban, melyek közül 11 bizonyult polimorfnak. Eredményeinkben e 11 marker alapján három populáció genetikai mérőszámait közöljük, melyekből például az egyes populációk genetikai diverzitása, vagy a populációk közötti génáramlás mértéke állapítható meg. Továbbá megmutattuk, hogy az általunk azonosított markerek két rokon fajban is alkalmazhatóak lehetnek. Megállapítottuk, hogy az általunk azonosított markerek hasznos eszközt képviselnek a faj további populációgenetikai vizsgálatához. A F. sadleriana egy Kárpát-medencei endemikus faj, melynek mindössze nyolc populációja ismert, ezért minden populációja fokozottan védett. Az IUCN Vörös Listáján a veszélyeztetett kategóriába sorolják, és szerepel az Európai Unió Élőhelyvédelmi Irányelvének II. és IV. mellékletében. A F. sadleriana sziklás, száraz gyepek, sztyepprétek és pannon molyhos tölgyes karsztbokorerdők mozaikjában fordul elő, és több tényező, például vadrágás, túrázók általi taposás, illetve nyílt élőhelyének záródása fenyegeti. A faj megőrzése érdekében több, ex situ védelmi intézkedés történt, azonban ezek csak részlegesen dokumentáltak. A második esettanulmányban 13 mikroszatellit marker fejlesztését írtuk le a magyarföldi husángban, majd e 13 markert jellemeztük, és bemutattuk populációgenetikai alkalmazhatóságukat néhány általánosan használt mérőszámon keresztül, három populáció felhasználásával. Az amplifikáció hatékonyságát két közel rokon fajban teszteltük. Megállapítottuk, hogy az általunk azonosított markerek kiválóan alkalmasak a magyarföldi husáng populációgenetikai vizsgálatára, és a Ferula nemzetségen belül szélesebb körben is alkalmazhatóak lehetnek. A harmadik esettanulmányban a magyarföldi husáng a Ferula nemzetségen belül elfoglalt filogenetikai helyzetét határoztuk meg a sejtmagi riboszomális ITS szekvencia felhaszálásával, a második esettanulmányban leírt 13 mikroszatellit marker segítségével pedig megvizsgáltuk a faj összes populációjának genetikai állapotát, a populációk közötti genetikai kapcsolatokat, illetve igyekeztünk feltárni evolúciós és demográfiai történetüket. Megállapítottuk, hogy a Ferula sadleriana legközelebbi rokonai az Eurázsiai sztyeppén honos Ferula tatarica Fisch. ex Spreng. és Ferula songarica Pall. Ex Schult. Megállapítottuk továbbá, hogy az összes populáció viszonylag magas genetikai diverzitással bír, mely a faj életmenet stratégiájának köszönhetően, a kis populációméretek negatív hatását kiegyenlítve alakulhatott ki. A populációk egymástól viszonylag elszigeteltek, bár jól tettenérhetőek az ex situ fajvédelmi programokból származó betelepítések hatásai, és eredményeink két populáció esetében nem zárják ki azok telepített eredetét. További természetvédelmi kezelésként javasoljuk az eddigi intézkedések megtartását, valamint a populációk egyedszámának szorosabb követését és az egyes populációk különálló genetikai egységként való kezelését a potenciális jövőbeli telepítések tervezésénél. A zsályák (Salvia L.) az ajakosvirágúak családjának legnépesebb nemzetsége, mely több, mint ezer fajt számlál. A nemzetség egyedülálló evolúciós újítása a virág felépítésében rejlik, mivel a módosult porzók mintegy emelőszerkezetszerűen működnek, ugyanis a beporzó a nektár elérése érdekében a porzó steril alsó csatlóját elmozdítva a felső csatlón található portokot maga felé mozdítja el, így elhelyezve a pollent. Ez az emelőszerkezet mechanizmus bizonyítottan szerepet játszik a nemzetségen belüli fajképződési eseményekben, mivel lehetővé teszi a szimpatrikusan előforduló, egyszerre virágzó fajoknak, hogy ugyanazt a pollinátort használják, a hibridizáció elkerülése mellett. Terepi kutatásaink során azonosítottunk egy Salvia taxont, amely az osztrák zsályától gyakorlatilag megkülönböztethetetlen pusztán vegetatív jellegek alapján, azonban radikálisan eltérő virágmorfológiát képvisel. A negyedik esettanulmányban e taxon rendszertani hovatartozását igyekeztünk feltárni, melyhez vizsgáltuk földrajzi elterjedésének határait online fényképes adatbázisok, illetve saját megfigyeléseink alapján, a közte és az osztrák zsálya között megfigyelhető morfológiai eltéréseket a nemzetségben már kipróbált morfometriai módszerek segítségével, valamint az osztrák zsályához való genetikai viszonyát a RADseq genomi módszerhez kapcsolt Bayes-faktor alapú faji lehatárolás, Bayesiánus fajfa rekonstrukció valamint a két taxon elválásának molekuláris datálásának segítségével. Kitértünk továbbá a RADseq módszernek a Salvia nemzetségben való szélesebb körű alkalmazhatóságára. Megállapítottuk, hogy az általunk azonosított Salvia taxon nem fordul elő együtt az osztrák zsályával, és míg az előbbi az eurázsiai sztyeppe valódi sztyeppzónájában fordul elő, utóbbi a Pannon- és eurázsiai erdős sztyeppén, illetve a Krím-félsziget déli részén található meg. A morfometriai elemzések megmutatták, hogy míg a vegetatív jellegekben nem tapasztalható különbség a két taxon között, a virágjellegekben szignifikáns és konzisztens eltérések figyelhetők meg. Az összes filogenomikai eredményünk a két taxon faji szintű elkülönülését támogatta, és elválásuk idejét 197 ezer évvel ezelőttre becsültük, korábbra, mint két általánosan elismert faj, a mezei (Salvia pratensis L.) és a ligeti zsálya (Salvia nemorosa L.) elválását. Ezen eredményeink alapján a taxont az esettanulmány alapjául szolgáló szakcikkben a tudomány számára új fajknét írjuk le. A RADseq módszerrel teljes bizonyossággal el tudtuk különíteni a Plethiosphace fajcsoport fajait, ebből pedig arra következtethetünk, hogy a módszer más fajcsoportokon belül, de akár az egész Salvia nemzetségen belül alkalmas lehet a fajok leszármazási viszonyainak nagy bizonyossággal való feltárására. Az esettanulmányainkban bemutatott módszerek a botanikai kutatások más- más részterületén alkalmazhatóak a leghatékonyabban. Míg az nrITS szekvencia Sanger-szekvenálása alacsony költségek és munkaidő befektetés mellett kivitelezhető, az leginkább csak mély filogenetikai elválások vizsgálatára alkalmas. A mikroszatellit markerek fejlesztése, majd alkalmazása mind a költségek, mind a befektetett idő és munka tekintetében a legmegterhelőbb, ezért (amennyiben nem állnak rendelkezésre már korábban azonosított markerek) kifejlesztésük és használatuk leginkább sok (több száz) egyed vizsgálata, vagy hosszabb távú vizsgálatok esetén térülhet meg. A RADseq módszer is viszonylag költséges, és egy könyvtár limitált számú egyedet tartalmazhat (~100), ellenben kevés munkaidőt vesz igénybe, és a kapott adat mennyisége nagyságrendekkel magasabb az előző két módszerrel elérhetőnél. Ennek a módszernek is megvannak ugyanakkor a hátrányai, például kevésbé alkalmas mély filogenetikai elválások vizsgálatára, és az adatok feldolgozása során használt beállítások nagyban befolyásolhatják az eredményeket, így például nehézkessé téve két különböző beállításokkal végzett populációgenetikai vizsgálat eredményeinek összehasonlítását, akár ugyanazon fajon belül is.
  • Tétel
    Szabadon hozzáférhető
    A görög karsztvipera (Vipera graeca) bizonyíték-alapú védelmét megalapozó multidiszciplináris kutatások
    Mizsei, Edvárd; Tóthmérész, Béla; Lengyel, Szabolcs; Mizsei, Edvárd; Juhász-Nagy Pál doktori iskola
    A ritka, veszélyeztetett fajok esetében sokszor nem állnak rendelkezésre azok az ismeretek, adatok vagy kutatási eredmények, amelyek a védelmi intézkedések tervezéséhez szükségesek. A parlagi-sztyeppi vipera komplex (Vipera ursiniirenardi komplex) Európa egyik legveszélyeztetettebb gerinces fajcsoportja, amelyek közül a görög karsztvipera (Vipera graeca) volt a legkevésbé ismert. A disszertációban bemutatott vizsgálatok célja a taxon védelmét eddig akadályozó ismerethiány megszüntetése a hatékony védelmet megalapozó ismeretek biztosításával.
  • Tétel
    Szabadon hozzáférhető
    Individuality and social behaviour
    Fülöp, Attila; Barta, Zoltán; Juhász-Nagy Pál doktori iskola; DE--Természettudományi és Technológiai Kar -- Biológiai és Ökológiai Intézet, Evolúciós Állattani és Humánbiológiai Tanszék
    Értekezésem központi témája az egyedi fenotípusos különbségek, különös tekintettel az egyedi személyiségre, és a társas viselkedés közötti kapcsolat vizsgálata. Disszertációmban két kérdéskört járok körbe: (i) hogyan befolyásolják az egyedi fenotípusos különbségek a társas viselkedés különféle formáit, illetve (ii) hogyan hat a szociális környezet (a személyiség összetétel szempontjából) a csoportot alkotó egyedekre.