Wydział Biologii Zakład Taksonomii Roślin

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Wydział Biologii Zakład Taksonomii Roślin"

Kacper Piekarski
8 lat temu
Przeglądów:

1 Recenzja pracy doktorskiej Pani mgr Katarzyny Krawczyk, stanowiącej zbiór publikacji nt. Ewolucja i taksonomia molekularna rodzaju Lamium L. w oparciu o analizę trzech genomów wykonanej w Katedrze Botaniki i Ochrony Przyrody, na Wydziale Biologii i Biotechnologii Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie pod kierunkiem prof. dra hab. Tadeusza Korniaka (promotor) i dra hab. Jakuba Sawickiego (promotor pomocniczy) Przedstawiona do oceny praca doktorska Pani mgr Katarzyny Krawczyk to 17-to stronnicowy opis w języku polskim oraz 3 publikacje składające się na rozprawę. W skład opisu wchodzi 7 numerowanych rozdziałów. Są to: 1. Spis publikacji składających się na rozprawę doktorską, 2. Wprowadzenie w problem badawczy, 3. Cel i zakres badań, 4. Stosowane metody, 5. Wyniki, 6. Podsumowanie i wnioski, oraz 7. Bibliografia. Na końcu dołączono 3 publikacje stanowiące rozprawę doktorską. Artykuły naukowe tworzące rozprawę opublikowano w 2013 roku w czasopismach z tzw. Listy Filadelfijskiej: Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica, International Journal of Molecular Sciences oraz Molecular Ecology Resources. Główny cel pracy został jasno przedstawiony. Było nim poznanie ewolucji rodzaju Lamium na poziomie molekularnym. Postawiony cel realizowano analizując u przedstawicieli rodzaju Lamium zmienność wybranych fragmentów genomu: chloroplastowego, jądrowego i mitochondrialnego. Więcej uwagi poświęcono genom rpo, kodującym chloroplastową polimerazę RNA I typu. Zbadano nie tylko zmienność sekwencji DNA, ale takŝe potencjalny wpływ zaobserwowanych mutacji. Postawiono 4 ambitne hipotezy naukowe: 1. Włączenie Galeobdolon lutem do rodzaju Lamium, 2. Zdefiniowanie genetycznego markera odróŝniającego wybrane taksony od pozostałych (barkod), 3. Wyodrębnienie głównych linii filogenetycznych w rodzaju Lamium na podstawie ewolucji chloroplastowej polimerazy RNA I typu oraz 4. Taksony rodzaju Lamium są monofiletyczne. Hipotezy zweryfikowano realizując siedem zadań badawczych: 1

2 analizowano zmienność sekwencyjną wybranych loci genomu chloroplastowego, jądrowego i mitochondrialnego; rekonstruowano wzajemne powiązania filogenetyczne; badano tempo ewolucji genów rpo; oceniano potencjalny wpływ mutacji w genach rpo na właściwości kodowanych przez nie peptydów; rekonstruowano powiązania filogenetyczne; badano obecność mutacji specyficznych gatunkowo; oceniano skuteczność wybranych sekwencji DNA w identyfikacji badanych taksonów. Poruszany w pracy problem badawczy jest waŝny i dyskutowany od wielu lat. Liczba gatunków w rodzaju Lamium jest bardzo róŝna (od 20 do 40). Najczęściej odłączany był jako osobny rodzaj Galeobdolon. Taksony pod tą nazwą wyróŝniane są nadal w wielu florach, w tym w polskiej, (por. Flowering plants and pteridophytes of Poland. A checklist, pod red. Mirka i in. 2002). Problemem są takŝe taksony mieszańcowe, np. Lamium confertum, L. incisum, których status waha się od gatunku, przez podgatunek do odmiany. Taki stan spowodowany jest niewystarczającą wiedzą na temat genezy gatunków i ich pokrewieństwa. W pracy doktorskiej Pani mgr Krawczyk objęła badaniami 19 gatunków, a uwzględniając podgatunki i odmiany łącznie 29 taksonów. Badania oparto na materiale własnym (w trakcie prac terenowych pobrano 15 osobników) oraz zielnikowym (73 osobniki). Warto podkreślić, Ŝe materiał do badań pochodził z ponad 20 krajów z Europy, Azji i Afryki, czyli z całego obszaru występowania rodzaju Lamium. Analizie poddano łącznie 11 markerów DNA: 9 z genomu chloroplastowego, jednego mitochondrialnego i jednego jądrowego. Porównywanie odczytanych sekwencji nukleotydowych wykonano przy pomocy programów komputerowych, następnie weryfikowano je ręcznie. Uzyskane dane poddano analizom przy pomocy szeregu rozmaitych nowoczesnych metod, m.in. metody wnioskowania bayerowskiego, minimalnej ewolucji, maksymalnej parsymonii, największego podobieństwa. W przypadku barkodów posługiwano się metodyką zalecaną prze konsorcjum badawcze CBOL Plant Working Group. Warte podkreślenia jest przetestowanie po raz pierwszy pod kątem barkodingu połączenia genów matk+rpoa oraz matk+rpoa+trnh-psba. 2

wybranych sekwencji DNA w identyfikacji badanych taksonów. Poruszany w pracy problem badawczy jest waŝny i dyskutowany od wielu lat. Liczba gatunków w rodzaju Lamium jest bardzo róŝna (od 20 do 40).

3 Wykonując pracę doktorską mgr Katarzyna Krawczyk wykazała się duŝym zrozumieniem tematyki badań nad rodzajem Lamium. Wszystkie prace są bardzo wartościowe i przeszły przez recenzje w renomowanych czasopismach specjalistycznych. Uzyskane przez Autorkę wyniki są znaczące. Po pierwsze zweryfikowano status taksonomiczny Galeobdolon luteum. Stwierdzono postępujące oddzielanie się linii filogenetycznej G. luteum od rodzaju Lamium. Proces ten nie jest jednak aŝ tak zaawansowany, co wykazała analiza cpdna. Uzyskane wyniki wykazują, Ŝe G. luteum nie jest na tyle odległy genetycznie od pozostałych gatunków rodzaju Lamium, aby wyłączać go jako odrębny rodzaj. Wyniki analiz filogenetycznych wykazały, Ŝe nieuzasadnione jest podnoszenie do rangi gatunków wyróŝnianych w obrębie Galebdolon luteum podgatunków. Dla tego omawianego taksonu przyjęto nazwę Lamium galeobdolon. Po drugie, prowadzone badania nad powiązaniami filogenetycznymi w rodzaju Lamium w oparciu o ewolucję genów rpo, kodujących chloroplastową polimerazę RNA I typu wykazały, iŝ geny te są dobrymi markerami filogenetycznymi, umoŝliwiającymi rekonstrukcję powiązań filogenetycznych w obrębie tego rodzaju. Wyniki uzyskane dzięki analizie zmienności genów rpo pokrywają się w duŝej części z wynikami badań innych naukowców opartych na niekodujących markerach chloroplastowych. Po trzecie, wykonane badania wykazały, Ŝe spośród testowanych metod słuŝących do identyfikacji gatunków z rodzaju Lamium najskuteczniejsza (na poziomie 78%) jest analiza zmienności genu matk i regionu niekodującego trnh-psba. Zaletą zastosowania matk+trnhpsba jako barkodu jest moŝliwość molekularnej identyfikacji taksonów mieszańcowych Lamium incisum i L. holsaticum. W przypadku jednak kilku innych taksonów metoda ta okazała się nieskuteczna. Przypadki nieskutecznej identyfikacji dotyczą pewnych taksonów mieszańcowych, polifiletycznych i o niepewnym statusie taksonomicznym. Stosowanie barkodów trzygenowych nie zwiększa znacząco skuteczności analizy w stosunku do barkodów dwugenowych. 3

Po pierwsze zweryfikowano status taksonomiczny Galeobdolon luteum. Stwierdzono postępujące oddzielanie się linii filogenetycznej G. luteum od rodzaju Lamium.

4 Uwagi W Słowniku Botanicznym pod red. A. i J. Szweykowskich (2003) wyróŝniana jest podklasa Lamiidae (jasnotowe), a Autorka powołując się na tę pracę zalicza rodzaju Lamium do podklasy Asteridae. W tym opracowaniu nie ma teŝ słowa o podrodzinie Lamioideae i plemieniu Lamieae (w pracy błąd literowy), do których oczywiście badany rodzaj naleŝy. Przygotowując opis doktoratu warto było spojrzeć do innych opracowań choćby VII. tomu The Families and Genera of Vascular Plants (2004, red. K. Kubitzki), Mabberley`s Plant- Book (2008, D. Mabberley), Flowering Plants (2009, A. Takhtajan) czy Plant Systematics a Phylogenetic Approach (2010, Judd et al.). W opisie pracy podany jest inny tytuł pierwszej publikacji dotyczącej Galeobdolon luteum niŝ jest on w wersji opublikowanej w Acta Biologica Cracoviensia series Botanica. W opisie pracy doktorskiej Autorka na określenie znaku mieszańca uŝywa x, a powinna (znak mnoŝenia). Czy opublikowane prace rozesłano do opiniotwórczych ośrodków naukowych w Polsce? Np. Autorów polskiej Checklist? Konkluzja Rozprawa doktorska Pani mgr Katarzyny Krawczyk to spójny cykl 3 publikacji. Prace są kilkuautorskie (łącznie z mgr Krawczyk autorami są jeszcze 3 osoby). Głównym i pierwszym autorem jest zawsze mgr Katarzyna Krawczyk. Jej udział w kaŝdej z prac wynosi 80%. Doktorantka odpowiedzialna była m.in. za przygotowanie materiału do badań, analizy laboratoryjne, analizy danych i edycję tekstu. Autorka wykazała się dobrą orientacją w literaturze przedmiotu, co naleŝycie wykorzystała w pracach. Udział pozostałych Autorów dotyczył opieki merytorycznej, pomocy w pracach terenowych oraz dyskusji statusu taksonomicznego. Podsumowując stwierdzam, Ŝe przedstawiona do recenzji rozprawa doktorska Pani mgr Katarzyny Krawczyk jest oryginalnym rozwiązaniem postawionego problemu naukowego, wnosi istotne elementy do nauki i spełnia wszystkie warunki określone w art. 13 4

Przygotowując opis doktoratu warto było spojrzeć do innych opracowań choćby VII. tomu The Families and Genera of Vascular Plants (2004, red. K. Kubitzki), Mabberley`s Plant- Book (2008, D.

5 ust. 1, Ustawy z dnia 14 marca 2003 r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz. U. Nr 65, poz. 595, z późn. zm.). W związku z tym wnoszę do Rady Wydziału Biologii i Biotechnologii Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie o dopuszczenie Pani mgr Katarzyny Krawczyk do dalszych etapów przewodu doktorskiego. Poznań, r. Dr hab. Zbigniew Celka 5

Podobne dokumenty

Ocena. rozprawy doktorskiej pani mgr Anety Spóz, zatytułowanej. Cypriniformes.

Ocena. rozprawy doktorskiej pani mgr Anety Spóz, zatytułowanej. Cypriniformes. Prof. dr hab. Maria Ogielska Zakład Biologii Ewolucyjnej i Ochrony Kręgowców Instytut Biologii Środowiskowej Uniwersytetu Wrocławskiego maria.ogielska@uwr.edu.pl Ocena rozprawy doktorskiej pani mgr Anety