|
|
Function of the Tetratrico-peptide Thioredoxin-Like (TTL) gene family in root system development
Xin, Pengfei ; Soukup, Aleš (vedoucí práce) ; Vaňková, Radomíra (oponent) ; Ovečka, Miroslav (oponent)
Kořenový systém plní základní funkce rostlin, jako je příjem živin a vody, ukotvení v půdě, nebo interakce s abiotickými a biotickými faktory v půdním prostředí. Funkce kořenů hraje významnou roli také u zemědělských plodin, při naplňování potřeb potravinové bezpečnosti dnešního světa. Postranní kořeny (LR) jsou základní složkou kořenového systému rostlin. Identifikovali jsme gen TETRATRICOPEPTIDE-REPEAT THIOREDOXINLIKE 3 (TTL3), který je funkčně propojený s vývojem kořenových primordií, jejich vynořením z mateřského kořene a pozdějším vývojem LR. Ztráta funkce TTL3 vede ke snížení počtu postranních kořenů v důsledku opožděného vývoje jejich primordií (LRP). Genová rodina TTL u Arabidopsis obsahuje čtyři členy. S výjimkou genu TTL2, který byl specificky zapojen do vývoje samčího gameofytu, je exprese ostatních tří (TTL1, TTL3 a TTL4) spojena s růstem a vývojem kořenů. Časové a prostorové rozložení exprese TTL3 odpovídá jeho roli v postiniciačním vývoji LRP, v období emergence a pozdějším vývoji rostoucích postranních kořenů. Subcelulární lokalizace TTL1, TTL2, TTL3 a TTL4 ukázala, že jsou spojeny při transientní expresi v listech tabáku ko-lokalizovány s mikrotubuly, což bylo pro TTL3 potvrzeno také v Arabidopsis. TTL3 byl také spojen s endomembránovým systémem a bylo již dříve popsáno, že je...
|
|
|
Role genu AHL20 při iniciaci a prorůstání postranních kořenů.
Svobodová, Barbora ; Soukup, Aleš (vedoucí práce) ; Růžička, Kamil (oponent)
Členové genové rodiny AHL (AT-hook motif nuclear-localized) byli nalezeni ve všech doposud osekvenovaných suchozemských rostlinách; z tohoto důvodu se předpokládá souvislost mezi divergencí AHL genů a kolonizací suchozemského prostředí rostlinami. Jednou z adaptací rostlin na suchozemské prostředí byl vznik kořenového systému. O možné funkci AHL genů při vzniku a vývoji kořenové systému se toho momentálně mnoho neví. Typickou vlastností AHL genů je přítomnost AT-hook motivu a vysoce konzervované PPC domény. Mnoho studií potvrdilo jejich účast na široké škále rostlinných procesů. Jedná se o potenciálně silné regulátory transkripce na různých úrovních. Fungují jako transkripční faktory; prostřednictvím PPC domény interagují s dalšími transkripčními faktory a prostřednictvím modifikací histonů jsou schopni remodelace chromatinu. Na základě veřejně dostupných transkriptomických dat jsme vybrali kandidátní geny: AHL18, AHL19, AHL20, AHL21, AHL22, AHL23, AHL27 a AHL28 s predikcí funkce při vzniku a vývoji kořenového systému. Prvním cílem diplomové práce bylo zjistit jejich možné zapojení při vývoji postranních kořenů. U AHL19, AHL20, AHL21, AHL23, AHL27 a AHL28 jsme zkoumali míru transkripce v kořenové špičce a v různých stádiích vyvíjejících se primordií. Na základě získaných výsledků jsme poté vybrali...
|
|
|
Experimentální kultivační systémy při výzkumu kořenového systému
Střelec, Petr ; Soukup, Aleš (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Rostoucí povědomí o důležitosti kořenů rostlin přispělo k neustálému vývoji pěstitelských metod, které umožňují efektivnější výzkum kořenů. Vzhledem ke své přisedlé povaze se rostliny při absorpci vody a iontů spoléhají na kořeny (Meister et al., 2014). V důsledku toho se kořeny rostlin musí přizpůsobit řadě nepříznivých podmínek, jako je zasolení půdy, sucho a vysoké teploty. Aby vědci lépe porozuměli reakci kořenů a podpořili rozvoj zemědělství, simulují různé stresory v kontrolovaných podmínkách. Nově vyvinuté transparentní půdy a bezpůdní kultivace mají za cíl překonat omezení tradičního pěstování v půdě, které zahrnuje ne vždy přesnou kontrolu, heterogenitu podmínek a často také destruktivní odběr vzorků kořenů (Gregory et al., 2009). Při plánování pokusu je zásadní zvolit vhodnou kultivační metodu, aby byl zajištěn úspěch. Cílem této práce je poskytnout ucelený přehled o výhodách a omezeních běžně používaných pěstebních technik při výzkumu rostlinného stresu. Transparentní půda spolehlivě napodobuje mechanické vlastnosti půdy, zároveň umožňuje snadný přístup ke kořenům a použití mnoha vizualizačních technik. Na druhou stranu si stále zachovává potřebu větší kultivační plochy stejně jako půda. Další nevýhodou je zvýšená cena (H. Downie et al., 2012; Helen F. Downie et al., 2014). Naproti tomu...
|
|
|
Přizpůsobení kořenů orchidejí k epifytickému způsobu života
Ungrová, Anna ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Soukup, Aleš (oponent)
Evoluční úspěch orchidejí je do značné míry podmíněn schopností osidlovat epifytická stanoviště. Tato schopnost vychází z řady adaptací na různých úrovních, a právě adaptivní znaky vzdušných kořenů mohou hrát klíčovou roli, protože kořeny jsou prakticky jediným orgánem, který zajišťuje příjem vody a živin. Hlavním cílem je zde shrnout a diskutovat v současnosti dostupné informace o kořenech epifytických orchidejí (čeleď Orchidaceae), zvláště pak o jejich adaptacích k epifytickému způsobu života. Kořeny epifytů se musí vypořádat s periodickým nedostatkem vody i živin, často ve spojení s vysokou ozářeností. Kořeny epifytických orchidejí se těmto podmínkám přizpůsobují na mnoha úrovních. Rhizodermis vytváří velamen schopný zachycovat vodu i živiny a chránit kořeny před podmínkami okolního prostředí včetně UV záření. Primární kůra obsahuje chloroplasty, které mohou alespoň u některých druhů orchidejí fotosyntetizovat. Exodermis je dobře diferencovaná s vyztuženými buněčnými stěnami a pomocí průchozích a provzdušňovacích buněk plní úlohu selektivní bariéry transportu látek. Funkce některých adaptivních struktur nicméně není zcela jasná, například tilosomy by mohly regulovat transpiraci. Epifytismus u orchidejí vzniknul vícekrát nezávisle a některé adaptace kořenů tedy pravděpodobně vznikly opakovaně...
|
|
|
Bližší charakterizace gene trap linie MGT180 a jejích kandidátních genů
Šnajdrová, Tereza ; Soukup, Aleš (vedoucí práce) ; Klíma, Petr (oponent)
Tvorba postranních kořenů umožňuje rostlinám dobývat půdní prostředí, efektivně získávat vodu a minerální látky či tvořit různé biotické interakce. Vznik postranních kořenů je u Arabidopis thaliana vázán na buňky pericyklu, přiléhající ke xylémovým pólům diarchního cévního svazku. Právě na tyto buňky je vázána exprese gene trap linie MGT180. V této práci bylo prokázáno, že expresnímu vzorci MGT180 odpovídá jaderný protein s AT-hook doménou AHL18 (At3g60870), transkripční faktor z genové rodiny, čítající 29 členů. Funkčně ještě tento gen nebyl charakterizován, analýza jednoduchého mutanta ahl18 a několika dalších, příbuzných genů, neprokázala zřetelný fenotypový projev. Byly vytvořeny dvojitě mutantní rostliny, z nichž jedna (E15) měla výrazný fenotypový projev, který byl však patrný zejména v nadzemní části rostliny a neshodoval se s žádným dosud popsaným fenotypem mutace AHL genů. Mezi některými AHL geny byla popsána redundance, nicméně křížení dvou AHL mutantů, ahl18 a ahl28, vedoucí k rostlině E15, odhalilo možnou redundanci těchto dvou proteinů. Translační fúze AHL18:mRUBY a AHL22:mRUBY pod přirozenými promotory by měla odhalit, kde působí tyto dva příbuzné AHL proteiny a zda je jejich působení buněčně autonomní či nikoliv. Klíčová slova Arabidopsis thaliana, postranní kořen, AHL, pericykl
|
|
| |
|
| |
|
|
Stresem indukované morfogenní změny kořenového systému rostlin
Otradovcová, Michala ; Soukup, Aleš (vedoucí práce) ; Vaňková, Radomíra (oponent)
Přizpůsobení architektury kořenového systému je jednou z možných reakcí rostliny na stresové působení okolních podmínek. Tvar kořenového systému spoluvytváří aktivita kořenových apikláních meristémů, míra elongace buněk kořene a rozsah tvorby, vývoje a uspořádání postranních a adventivních kořenů. Tato práce má za cíl popsat základní mechanismy vývoje kořenového systému a z morfologického a regulačního hlediska nastínit změny, které v tomto vývoji nastávají při působení vybraných stresových faktorů.
|
|
|
Postranní kořeny a jejich vznik
Nováková, Hana ; Soukup, Aleš (vedoucí práce) ; Sekereš, Juraj (oponent)
Vznik postranních kořenů je jedním z určujících faktorů struktury celkové architektury kořenového systému rostlin. Jednotlivé druhy rostlin se liší v místě iniciace postranních kořenů v podélné i příčné rovině mateřského kořene. Tato práce krátce shrnuje poznatky vztahující se ke vzniku a vývoji postranních kořenů u modelové rostliny Arabidopsis thaliana a na vzorku několika druhů kapradin a jednoděložných a dvouděložných rostlin z dostupné literatury nastiňuje variabilitu, která se projevuje především během iniciace postranních kořenů. U kapradin se místo iniciace nachází v endodermis mateřského kořene, u ostatních druhů se tvoří primordium postranního kořene z buněk pericyklu, které se nacházejí v určitém postavení vůči cévním elementům v centrálním válci mateřského kořene. Dalším velmi variabilním prvkem při vzniku postranních kořenů je vzdálenost místa iniciace od apikálního meristému kořene, která souvisí s místem přijetí auxinového signálu kompetentními buňkami a zároveň i rychlostí růstu a postupu buněk od apikálního meristému mateřského kořene. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Mechanismy polarizace epidermálních buněk rostlin.
Vojtíková, Zdeňka ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Soukup, Aleš (oponent)
Buňky rostlinné epidermis společně vytváří kontaktní plochu rostliny a chrání ji před vlivy vnějšího prostředí a zprostředkovávají komunikaci s okolím. V epidermis je za pomoci polarizačních mechanismů rovnoměrně rozmístěno několik buněčných typů (dlaždicové buňky, trichomy a průduchy) s velice specializovanou morfologií. Svých tvarů dosáhnou díky polarizovanému růstu, který je zajištěn cytoskeletem a signalizačními molekulami z rodiny ROP GTPáz. Cytoskelet v odpovědi na signál ovlivňuje rozpínání buňky, napomáhá zacílit sekreci do míst aktivního růstu a polarizovaně zabudovávat nový materiál do buněčné stěny. Na svrchní straně epidermis se vylučuje kutikula a vrstva epikutikulárních vosků. Sekrece složek kutikulárních vrstev je baso-apikálně polarizovaná. V této práci jsou shrnuty doposud objevené mechanismy polarizace v buňkách epidermis rostlin.
|
host ::
RSS.