Bachelor's Thesis

Differentiation of herb species using different primer pairs

Final Thesis 3.16 MB

Author of thesis: Natálie Macurová

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Lenka Fialová, Ph.D.

Reviewer: Ing. Lucie Vrtalová

Abstract:

This work deals with the verification and comparison of three PCR-based methods for distinguishing various herb species at molecular level using specific DNA markers. The CTAB method was used to isolate DNA from plant material, which allowed obtaining samples with purity suitable for further molecular analysis. Primers specific for limonene synthase, ITS2 region and psbA region were chosen as target regions for DNA amplification. Amplification of selected DNA sequences was performed using real-time polymerase chain reaction (real-time PCR), while the distinction of individual species was performed using high-resolution melting analysis (HRM). The results showed that the combination of CTAB isolation, selected primers and HRM analysis provided visible distinction, even between species with high genetic similarity. This research has potential for application in botanical field or quality control of products containing herbal ingredients.

Keywords:

Lavender, Orange mint, Lemon mint, Peppermint, Basil, Sage, Rosemary, DNA isolation, Polymerase chain reaction (PCR), primers, Limonene, ITS2, psbA-trnH, High resolution melting analysis (HRM)

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

1. Studentka seznámila členy komise s náplní a cílem bakalářské práce. 2. Byly přečteny posudky na bakalářskou práci. 3. Studentka akceptovala všechny připomínky oponentky a na všechny otázky odpověděla v plné šíři. Diskuse: prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. O jaké vzorky se jednalo pod označením nekomerční? V jakém stavu byly zpracovávány jak komerční, tak nekomerční vzorky při izolaci? Docházelo k rozdílům výtěžků při použití rozdílných formách vzorků? Produkují všechny prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. Bylo uvažováno o provedení konvenční PCR? Jaká informace může být získána použitím této techniky? Jak souvisí korelace mezi vhodností limonenového primeru a množstvím genu pro produkci limonenu? Studentka odpověděla na všechny doplňující otázky členů komise, které byly v průběhu diskuse k dané problematice vzneseny. V diskusi studentka prokázala výbornou orientaci v dané problematice. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Studentka prokázala nejen výborné odborné znalosti, ale i schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta chemická

Department

Institute of Food Science and Biotechnology

Study programme

Chemistry and Technology of Foodstuffs (BPCP_CHTPO)

Specialization

Biochemical Technology (BT)

Composition of Committee

prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Adriána Kovalčík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Lenka Fialová, Ph.D.

Hlavním cílem bakalářské práce Natálie Macurové bylo sledování využitelnosti primerů specifických pro limonen syntázu (navržených v rámci disertační práce Denisy Langové) pro rozlišení vybraných bylin z čeledi hluchavkovitých a porovnání výsledků s výsledky získanými pomocí primerů běžně využívaných pro barcoding rostlin. Studentka přistupovala zodpovědně jak k řešení experimentální části práce, tak i ke psaní teoretické části a zpracování výsledků. Během provádění experimentů prokázala samostatnost a zručnost, a projevovala zájem o řešenou problematiku. Předložená práce je po jazykové stránce na vysoké úrovni a je podložena celkem 99 literárními zdroji, z nichž převážnou většinu tvoří anglicky psané odborné články. V diskusní části studentka správně interpretuje výsledky a dává je do souvislosti s poznatky z literatury. Míra podobnosti předložené práce s jinými dokumenty je pouze 3,1 %, práci tedy lze považovat za původní. Požadavky zadání byly splněny v celé šíři. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím známkou A – výborně.
Evaluation criteria Grade
Kvalita zpracování výsledků A
Interpretace výsledků, jejich diskuse A
Závěry práce a jejich formulace A
Využívání konzultací při řešení práce A
Celkový přístup k řešení úkolů A
Splnění požadavků zadání A
Studium literatury a její zpracování A
Využití poznatků z literatury A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Lucie Vrtalová

Bakalářská práce Natálie Macurové se zabývala možností využití primerů specifickým pro enzym limonen syntázu pro rozlišení jednotlivých druhů rostlin čeledě hluchavkovitých. Práce je zpracována přehledně a má logickou strukturu. Teoretická část poskytuje vhodný přehled vybraných bylin i použitých metod. Důraz byl v praktické části práce kladen na využití především PCR a HRM. Pro ověření platnosti výsledků byly použity běžně využívané markery ITS2 a psbA. Výsledky byly zpracovány přehledně a oceňuji využití výsledných hodnot do dendogramů, které data ještě více zpřehlednily. Studentka prokázala orientaci v odborné literatuře i schopnost diskutovat získaná data. Velmi kladně hodnotím i úroveň jazykového zpracování.
Nedostatků práce bylo celkově pomálu. Interpretace výsledků a závěry byly však někdy příliš zdlouhavé a některé fráze či konkrétní výstupy se zbytečně opakovaly. Praktické by bylo také uvézt použité koncentrace DNA již v kapitole 3, místo použitých objemů, které nejsou tolik vypovídající.
Přes uvedené připomínky hodnotím práci jako velmi kvalitní a precizně změřenou i sepsanou, a proto práci doporučuji k obhajobě a hodnotím známkou A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Logické členění práce A
Kvalita zpracování výsledků A
Interpretace výsledků, jejich diskuse B
Využití literatury a její citace A
Úroveň jazykového zpracování A
Formální úroveň práce – celkový dojem A
Závěry práce a jejich formulace B
Topics for thesis defence:
  1. V práci se ukázalo, že využití primerů limonen syntázy je možné především pro rozlišení rostlin s vyšším obsahem limonenu. Pro jaké další rostliny, kromě již vámi studovaných, by bylo možné tento marker využít?
  2. Jakým způsobem by bylo možné řešit rozdílnost komerčních a nekomerčních vzorků v případě identifikace neznámého vzorku? Jaký standard by bylo vhodné zvolit?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová