ÚSTAV FYZIKÁLNÍ BIOLOGIEJIHOČESKÁ UNIVERZITA V ČESKÝCH

BUDĚJOVICÍCH

ZPRÁVA O UKONČENÍ PROJEKTU

ProjektNázev projektu: Landscape genetics of Natal Multimammate Mouse (Mastomys

natalensis), important rodent pest and reservoir of zoonoses in sub-Saharan Africa.

Průběh řešení projektu : V průběhu projetu byly splněny vytyčené cíle. V současné době probíhá intenzivní

zpracování získaných dat a příprava manuskriptu. Finanční dotace byly určeny a také použity

na nákup laboratorního materiálu. Proto mohly být finance z jiných zdrojů využity na získání

vzorků tkání z dalších zajímavých lokalit. Během roku 2011 proběhly dvě terénní expedice.

Lokality pokryté v loňském roce jsou zobrazeny na Obrázku 1 Podařilo se získat dalších 300

vzorků M. natalensis pro populační a fylogeografické studie z Keňy a Mosambiku.

Dosažené výsledky:

Zástupci rodu (případně komplexu druhů) Mastomys patří mezi nejintenzivněji studované

hlodavce v Africe. Dokážou být, především v době populačních explozí, významnými škůdci

zemědělských plodin a také mohou působit jako rezervoár nebezpečných onemocnění jako

jsou horečka Lassa či dýmějový mor. Obsahuje jednak široce rozšířené druhy (jako M.

natalensis, který je známý z většiny subsaharské Afrika), ale také druhy se silně

lokalizovaným výskytem (např. M. awashensis, M. pernanus jsou známy pouze na několika

málo lokalitách).

Stejný pattern zdá se platí i pro vnitrodruhové rozšíření kládů u M. natalensis. Výsledky

fylogeografické analýzy ukazují rozdělení na nejméně šest (v našich vzorcích se vyskytují

čtyři) signifikantně podpořené větve. Vnitřní struktura může být uniformní na rozsáhlé oblasti

(viz obrazek 2 a 4 klád D). Velice nízká genetická diferenciace je zarážející především s

ohledem na výrazné bariéry (například řeky Zambezi, Kafue), které bývají pro ostatní drobné

i velké savce nepřekonatelné. Také ovšem může mít dojít k izolaci na jedné pravděpobodně

endemické lokalitě (viz obrazek 2 a 4 klád B – Mount Elgon). Část výsledků fylogenetické

analýzy již byla využita pro publikaci, která je přijata do tisku:

Bryja J., Mazoch V., Patzenhauerová H.1, Mateke C., Šumbera R. 2012. Revised occurrence of rodents from

the tribe Praomyini (Muridae) in Zambia based on mitochondrial DNA analyses. Folia Zoologica accepted.

Překvapivým byl pro nás nález sesterského druhu M. coucha. Výskyt M. coucha na levém

břehu Zambezi je prvním záznamem pro Zambii a také nejseverněji doložený záznam pro

tento druh. Velmi zajímavým nálezem je také málo známý druh M. pernanus z jižní Keni,

který je bazálním zástupce tohoto komplexu a by mohl být po podrobnější analýze přeřařezen

do samostatného rodu. Tyto poznatky potvrzují i morfologické studie.

První výsledky mikrosatelitových analýz potvrzují strukturovanost populací na větší

geografické škále (obrázek 3). Výsledky pro střední grografické rozmezí budou prezentovány

na konferenci Zoologické dny 2012 v Olomouci po dokončení genytypování. K dispozici je v

současné době více než 900 tkáňových vzorků, z toho u 700 jedinců je k dispozici

vyizolovaná DNA. Fylogeografická analýza pracuje se 180 jedinci (dva až tři z každé

lokality). Pro analýzu mikrosatelitů je laboratorně zpracováno 650 zvířat a v (zbývá

zgenotypovat cca 250 jedinců).

Obrázek 1. Data získaná v roce 2011 společně s lokalitami kde jsem prováděli odchyt v předchozích letech.

Obrázek 2. Fylogenetický strom rodu Mastomys (PhyML online, GTR model, Bootstrap podpora pro 1000 replikací, opraveno pomocí FigTree 1.3.1)

Obrázek 3. Předběžné výsledky mikrosatelitové analýzy znázorňují jednoznačnéklastrování populací podle jednotlivých lokalit. Lokality jsou od sebe vzdáleny minimálně 100km.

M. pernanus

M. coucha

M. natalensis

Clade D

Obrázek 4. Geografická distribuce kládů A-D druhu Mastomys natalensis. Názvy kládů jsou uvedeny v hlavičce každého obrázku. Jedná se záznamy pouze našich vzorků. Pozice sekvencí získaných z databází nejsou uvedeny.

Stav čerpání finančních prostředků:Veškeré finanční prostředky byly vyčerpány na nákup laboratorního materiálu pro

molekulární analýzy a částečně na pomůcky pro odběr vzorků v terénu, případně uskladnění

karkasů odchycených zvířat pro pozdější použití. Objednávka zaslaná do firmy Merci je

uvedena v Tabulce č. 1. Dále byly objednány tři knižní tituly - The Phylogenetic Handbook:

A Practical Approach to Phylogenetic Analysis and Hypothesis Testing (820,- Kč), A Primer

of Ecological Genetics (830,- Kč) a Analysis of Phylogenetics and Evolution with R (Use R)

(1020,- Kč).

Popis Cena včetně DPH

Mikropipeta Eppendorf Multipette plus 7 590,0 Kč

Mikropipeta Finnpipette F2; 1 µl - 10 µl; 8 kanálová 14 003,0 Kč

Špičky Eppendorf Combitis Plus; 9 velikostí 1 518,0 Kč

PCR zk. 0,2 ml prouzek jedn.plocha vicka 3 989,6 Kč

PCR stojanek s vickem cerveny 5ks 876,0 Kč

PCR stojanek s vickem zeleny 5ks 1 056,0 Kč

Chladitko IsoFreeze PCR zlute U561096 1 147,2 Kč

Genomic DNA Mini Kit (Tissue) (300 vzorku) 14 040,0 Kč

Chladitko IsoFreeze MCT zlute U563006 500,0 Kč

Nůžky nerezové oční, rovné, s hrotem, 115 mm 498,3 Kč

Jehla preparační rovná 82,5 Kč

Jehla preparační zahnutá 82,5 Kč

Pinzeta nerezová anatomická, zoubkovaná, 140 mm 63,8 Kč

Pinzeta nerezová technická, 135 mm 148,5 Kč

Peán rovný; 140 mm 124,3 Kč

Nůžky nerezové na kůži, rovné 64,9 Kč

Nůžky nerezové rovné, hrotnaté, 130 mm 121,0 Kč

Rukavice latexové zaprašované S 110,0 Kč

Rukavice latexové zaprašované L 110,0 Kč

Lahev hr. SH 2000 ml PVC 10ks 1 167,6 Kč

Lahev hr. SH 1000 ml PVC 10ks 734,0 Kč

Celková částka 49 027,2 Kč

Tabulka č. 1. Čerpání finančních prostředků.

Využitelnost dosažených výsledků a navazující práce:Studium populačně genetických charakteristik na střední geografické škále (desítky až

stovky kilometrů) může přinést důležité informace o schopnosti těchto drobných hlodavců

šířit se v prostředí a tím naznačit možné nebezpečí populačních explozí či přenosu virových

onemocnění. Výsledky projektu budou použity v navazujících pracech v rámci začínajícího

výzkumu fylogeografie afrických drobných savců v naší laboratoři. Během odběru tkání pro

izolaci DNA byla odebírána také krev a plicní tkáň pro analýzu na přítomnosti arenavirů, v

současné době probíhající u našich spolupracovníků v Belgii (Joell Goüy de Bellocq -

University of Antwerp, Belgium). Část dat z fylogenetické části projektu byla použita k

impaktované publikaci již přijaté do tisku (Bryja J., Mazoch V., Patzenhauerová H.1, Mateke C.,

Šumbera R. 2012. Revised occurrence of rodents from the tribe Praomyini (Muridae) in Zambia based

on mitochondrial DNA analyses. Folia Zoologica accepted). Mikrosatelitová analýza i analýza

mtDNA bude dále využita při řešení projektu GAČR P506/10/0983 zaměřeného na

srovnávací fylogeografii hlodavců jiho-východní Afriky.

V Českých Budějovicích dne 30. 11. 2011 Mgr Vladimír Mazoch (řešitel projektu)