Complexity of lichen symbiosis

Abstract

Lišejníky v současnosti považujeme za komplexní symbiotické systémy. Kromě hlavního mykobionta a fotobionta se v jejich stélkách nachází množství sekundárních hub, bakterií a řas nebo sinic. Diverzita těchto asociovaných organismů je intenzivně studována, avšak k jejímu celkovému zachycení máme stále daleko, stejně tak k porozumění jejich významu pro fungování lišejníku jako celku. K zásadním předpokládaným funkcím asociovaných organismů patří vliv na morfogenetické a fyziologické procesy, případně i různé způsoby zvyšováni fitness lišejníku. Tato dizertační práce se snaží nahlížet na lišejníky v jejich celkové komplexitě. Soustřeďuje se na dva modelové systémy - na symbiózu mezi rody Cladonia (dutohlávka) a Asterochloris a na ekologicky vymezená společenstva lišejníků čeledi Verrucariaceae. Klade si za cíl: i) prozkoumat vztah mezi výběrem fotobionta a ekologií lišejníků, ii) definovat referenční rámec pro testování kompatibility mykobiontů a fotobiontů in vitro, iii) prozkoumat diverzitu vybraných sekundárních hub a jejich možné vztahy k hostitelským lišejníkům. Z našich studií vyplývá, že fotobionti obojživelných lišejníků čeledi Verrucariaceae z přílivové zóny mořského pobřeží jsou málo známé ulvofytní řasy. Většina z nich patřila do čeledi Kornmanniaceae (Ulvales) a mnohé představují nové...

Lichens are currently viewed as complex symbiotic systems. In addition to the main mycobiont and photobiont, a variety of associated fungi, bacteria and algae/cyanobacteria (minor/accessory photobionts) have been recognized. Their diversity has been intensively studied, but is still far from being fully apprehended. Likewise, recognition of the significance of the associated organisms to the whole system is still at the beginning but various crucial roles, from constitutive morphogenetic through physiological to various means of increasing the lichen's fitness, have already been suggested. The present thesis attempts to approach lichens in their full complexity. Focusing on two model systems; the Cladonia-Asterochloris association and ecologically delimited communities of Verrucariaceae; it aims: i) to examine patterns in photobiont choice and their relationship to lichen ecology; ii) to set a framework for in-vitro mycobiont-photobiont compatibility testing; iii) to explore the diversity of selected associated fungi and their possible relationships with the lichen host. We have shown that Verrucariaceae in the intertidal zone associate with largely understudied Ulvophycean photobionts. They mainly belong to Kornmanniaceae, Ulvales, and include a variety of novel lineages, one of which was...