|
| |
|
|
Indukovaná RNAi proti esenciálním genům metabolismu dusíku jako nástroj pro kontrolu GM rostlin
Kobercová, Eliška ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Jednou z obav při pěstování geneticky modifikovaných (GM) rostlin je nebezpečí jejich nekontrolovaného šíření. Možným nástrojem pro jejich kontrolu by teoreticky mohla být indukovaná RNA interference proti některému z životně důležitých genů. Po aplikaci indukční látky by došlo k umlčování exprese tohoto esenciálního genu a tím i k usmrcení GM rostliny rozšířené mimo vyhrazenou kultivační plochu. Pro testování této strategie a indukci umlčování byly v této práci zvoleny geny pro dva klíčové enzymy dusíkového metabolismu, glutamátsyntázu (GOGAT) a glutaminsyntetázu (GS). GS zpracovává amonné ionty do podoby glutaminu, GOGAT pak přenáší amidovou skupinu z glutaminu na 2-oxoglutarát za vzniku dvou glutamátů. GS a GOGAT jsou hlavní cestou na zpracování amonných iontů, které mohou být ve zvýšené míře pro rostliny toxické a blokování jejich fixace při fotorespiraci vede k silné inhibici fotosyntézy. Cílem této práce bylo popsat projevy umlčování genů pro GOGAT a GS u modelové rostliny Arabidopsis thaliana. Pro umlčování byly připraveny vlásenkové konstrukty pod konstitutivním nebo pod estradiolem-indukovatelným promotorem. U vybraných transformantů nesoucích vlásenku proti GOGAT byly při aplikaci estradiolu v in vitro podmínkách pozorovány projevy umlčování tohoto genu projevující se jako chloróza a...
|
|
|
Deficience draslíku - projevy a odpověď rostliny
Štočková, Hana ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Konrádová, Hana (oponent)
Rostliny přijímají K+ především z půdy pomocí kořenového systému. Primárně se K+ vyskytuje v minerálech jako je slída a draselný živec. Dostupnost K+ v půdě je závislá na formě, v jaké se K+ vyskytuje. Existují formy přímo dostupné, pomalu dostupné, nedostupné a K+ mezi jednotlivými formami může přecházet. V rostlině je K+ velmi mobilní a v buňkách se vyskytuje ve vysokém množství, je nejhojněji zastoupeným kationtem cytoplazmy. Zasahuje do celé řady metabolických procesů, především je důležitý v procesu fotosyntézy, osmoregulace, aktivace enzymů atd. Nedostatečné množství K+ může vyvolat změny v morfologii, anatomii i fyziologii rostlin. Deficience K+ se může projevovat deformací listů, zmenšením listové plochy, nekrózami, nebo zkracováním internodií, sníženou rychlostí fotosyntézy apod. Rostlina je také více ohrožena napadením patogeny a je snížena její odolnost při zhoršení abiotických podmínek, jako je sucho, nízké teploty, salinita atd. Deficience K+ u zemědělských plodin snižuje celkový výnos biomasy, proto je potřeba aplikace hnojiv s obsahem K+ , jak půdní, tak listová. Práce se zaměřuje na projevy nedostatku K+ u rostlin a shrnuje recentní poznatky o mechanismech percepce nedostatku K+ a signálních drahách vedoucích k odpovědi na tento nedostatek. Klíčová slova: draslík, deficience, stres,...
|
|
|
Interakce plasmatické membrány s buněčnou stěnou - adheze a signalizace
Králíková, Dagmar ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Krtková, Jana (oponent)
Interakce plazmatické membrány s buněčnou stěnou je zásadní pro správné fungování buňky, jelikož ovlivňuje např. růst buňky, vodní provoz nebo průnik patogenů a zajišťuje ochranu před vnějšími vlivy. Tato interakce může mít podobu výměny signálů nebo transportu komponent a její podmínkou je kontakt mezi oběma strukturami. Ten je zajištěn nejenom působením turgoru, ale i jejich přímým propojením. Již dlouho jsou známy experimentální důkazy, které ukazují, že k tomuto propojení skutečně dochází - jedná se např. o Hechtovy provazce, které jsou viditelné u plazmolyzované buňky. Dalším příkladem je pásková plazmolýza u buněk s Casparyho proužky u endodermis a exodermis, kde v místě proužku zůstává plazmalema stále připojena, a to z toho důvodu, aby ani při plazmolýze nebyla narušena ochranná apoplastická bariéra v kořeni. Po anatomické stránce jsou tyto fenomény poměrně dlouho zkoumány, ale na molekulární úrovni zatím nebyly experimentálně potvrzeny konkrétní proteiny zapříčiňujících tuto interakci. Cílem bakalářské práce je proto shrnout recentní poznatky o mechanismech zajišťující fyzické propojení (adhezi) mezi plazmalemou a buněčnou stěnou v rostlinné buňce. Mezi kandidátní proteiny, které by mohly toto propojení zajišťovat, řadíme např. proteiny s RGD motivem, WAK (wall-associated) kinázy a také...
|
|
|
Faktory ovlivňující příjem a distribuci uranu v rostlinách
Krejčová, Daniela ; Lhotáková, Zuzana (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Uran je radionuklid, který se v malém množství přirozeně vyskytuje v zemské kůře. V těchto koncentracích není příliš nebezpečný, ale jeho koncentrace se kvůli antropogenní činnosti zvyšuje a dá se očekávat, že i v budoucnosti bude jeho množství narůstat. Proto je nutné zkoumat možnosti, jak takovouto kontaminaci co nejšetrněji a zároveň efektivně odstranit. Vhodným řešením by mohla být fytoremediace, ale tato metoda je v případě kontaminace uranem relativně na začátku. Proto je třeba studovat vliv uranu na rostliny a zjistit, nakolik jsou vhodné pro fytoremediaci uranem kontaminovaných areálů. Fytoremediační metody jsou založené na schopnosti rostlin přijímat a akumulovat dané polutanty. Nejzásadnější faktory ovlivňující příjem uranu rostlinou se dají v zásadě rozdělit do čtyř skupin: druh rostliny, oxidační stav uranu, pH média nebo substrátu a ligand, který je na uran navázán (Mitchell, 2013). S tím úzce souvisí i transport uranu do nadzemních částí rostliny. Rostliny se musí s přijatým uranem vypořádat; kromě radiologického rizika vyplývajícího z vlastností radioizotopu, je uran zároveň i těžký kov. Pro rostliny je výrazně závažnější chemická toxicita uranu způsobující mimo jiné oxidativní stres, než radioaktivita uranu. Informace o působení uranu na rostliny jsou velmi důležité pro další rozvoj...
|
|
|
Úloha sacharidů v mykorhizních asociacích
Znojová, Kateřina ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Mykorhizní symbiotická asociace je celosvětově rozšířený fenomén. Ve většině případů se jedná o oboustranně prospěšné soužití houby a rostliny, během kterého rostlina získává z mykorhizní houby minerální živiny (zejména dusík, fosfor a vodu) a naopak houba získává rostlinné sacharidy. V některých případech ale může docházet i k opačnému směru přenosu látek či dokonce jednostrannému využívání mykorhizní houby rostlinou. O významu a principu přenosu sacharidů v mykorhize toho však stále není moc známo. Dosavadní poznatky shrnuté v této práci ukazují, že mezi sacharidy figurující v mykorhizní asociaci, patří zejména sacharóza, glukóza, fruktóza a trehalóza. Jejich přenos pak probíhá buď pasivně na základě koncentračního spádu anebo aktivně pomocí různých rostlinných a houbových přenašečů. Zároveň se přenos a využití sacharidů liší u různých typů mykorhizních asociací. Klíčová slova: ektomykorhiza, arbuskulární mykorhiza, erikoidní mykorhiza, orchideoidní mykorhiza, sacharidy, přenos, přenašeče
|
|
| |
|
|
Ekofyziologický význam extrémní citlivosti orchidejí k nitrátům
Figura, Tomáš ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Mnoho orchidejí je v součastnosti silně ohrožených a důvody jejich úbytku z přirozených stanovišť v mnoha případech neznáme. Orchideje jsou v přírodě závislé na mykorizní symbióze, ale znalostí o tomto soužití je velice málo. Některé druhy navíc neklíčí v podmínkách in vitro, což znemožňuje jejich kultivaci jak pro vědecké, tak pro ochranářské účely. Zjistili jsme, že klíčení semen jednoho takového druhu, Pseudorchis albida, je silně inhibováno nitráty, a to dokonce při jejich extrémně nízkých koncentracích. Vzhledem k tomu že tento druh osidluje oligotrofní horské louky, pozorovaná inhibice by se mohla uplatňovat i v přírodě. Zajímavé je, že podobný i když slabší inhibiční efekt jsme pozorovali také u mezofilních druhů a dokonce i u mírně eutrofních. Citlivost k nitrátům přitom koreluje s úživností stanoviště studovaných duhů. Pozorovaný inhibiční efekt je možné oslabit aplikací auxinů, cytokininů i giberelinů, anebo také symbiotickými houbami. Pro inhibiční efekt nitrátů je nezbytná aktivita nitrátreduktázy. Experimenty s donory a zhášeči NO a s kvantifikací NO ukazují, že NO pravděpodobně zprostředkovává tento inhibiční efekt. Inhibiční efekt nitrátů na klíčení semen orchidejí se tedy zdá být součástí komplexní signalizační sítě.
|
|
|
Zapojení přenašečů AtKT/HAK/KUP v příjmu K+ a Cs+ rostlinami
Šustr, Marek ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Maršík, Petr (oponent)
Draslík je esenciální biogenní prvek a je přijímán rostlinami ve velkém množství, protože v nich plní úlohu hlavního osmotika rostlinné buňky. Vzhledem k výrazně odlišné dostupnosti draslíku v různých půdách vyvinuly rostliny systém přenašečů, který zabezpečuje dostatečný příjem K+ v rozmezí několika řádů jeho externí koncentrace. Mechanizmus příjmu K+ je u Arabidopsis thaliana dobře prozkoumán a je známo, že při jeho velmi nízkých koncentracích je do příjmu zapojen především transportér AtHAK5, který patří do rodiny přenašečů KT/HAK/KUP. Tato rodina má v A. thaliana 13 členů, a pro některé z nich jsou známy funkce například v transportu auxinu v kořenové špičce (TRH1), nebo v pohybech průduchů (KUP6). V této práci bylo zkoumáno možné zapojení doposud nestudovaných transportérů KUP5, KUP7, KUP9 a KUP10 do příjmu a homeostáze K+ v A. thaliana. V in vitro kultivacích bylo zjištěno, že mutant kup9 vyvíjí pouze velmi krátké postranní kořeny při nedostatku K+ , oproti tomu mutant kup5 měl při nedostatku K+ signifikantně větší suchou hmotnost než Col-0. Fenotyp kup9 se podařilo potvrdit v dalších kultivacích a následně byla zkoumána anatomie apikálních meristémů postranních kořenů kup9. Kořenové špičky kup9 byly při nedostatku K+ odlišně uspořádané a jevily známky dřívější terminace meristémů. Za účelem...
|
|
|
Variabilita a mechanismy diferenciace exodermis v kořenech rostlin
Blascheová, Zuzana ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Konrádová, Hana (oponent)
Řada prací na různých rostlinných druzích ukázala, že nepříznivé podmínky prostředí ovlivňují diferenciaci apoplastických bariér (endodermis a exodermis) v kořeni. Exodermální vrstva vykazuje větší variabilitu v odpovědi na stresové podmínky. Vliv toxicity kadmia, podobně jako jiné druhy stresových faktorů, urychluje ukládání apoplastických bariér. Většina publikovaných informací nicméně doposud analyzovala především odpověď hlavní osy kořene. Postranní kořeny, které tvoří hlavní část absorpční plochy kořenového systému, jsou opomíjeny a existuje jen velmi málo informací o plasticitě vývoje jejich apoplastických bariér, především exodermis. Charakter ukládání apoplastických bariér byl proto zkoumán u různých typů kořenů kukuřice - hlavních i postranních různé délky a pozice na hlavní ose kořene. Byly zachyceny podstatné rozdíly, které od sebe jednotlivé typy kořenů v odpovědi na působení kadmia odlišovaly. Krátké postranní kořeny reagovaly citlivěji na přítomnost kadmia, ovlivněno bylo větvení kořene i diferenciace bariér v postranních kořenech. Tyto výsledky poskytují lepší představu o variabilitě odpovědi v rámci komplexního kořenového systému tvořeného kořeny různé velikosti. V druhé části práce byla analyzována role CASP genů ve vývoji exodermální vrstvy u kukuřice. CASP proteiny byly popsány u...
|
host ::
RSS.