|
|
Antioxidant enzymes response to abiotic stress. Impact of decreased cytokinin level.
Lubovská, Zuzana ; Wilhelmová, Naďa (vedoucí práce) ; Prášil, Ilja (oponent) ; Kočová, Marie (oponent)
Univerzita Karlova v Praze, Přírodovědecká fakulta Katedra experimentální biologie rostlin Doktorský studijní program: Fyziologie a anatomie rostlin Abstarakt Odpověď antioxidačních enzymů na abiotický stress. Vliv snížené hladiny cytokininů. Zuzana Lubovská Supervisor: RNDr. Naďa Wilhelmová, CSc. Supervisor-consultant: RNDr. Helena Štorchová, CSc. Praha, 2015 V rostlinách tabáku se sníženou hladinou cytokininů (CK) jsem sledovala odpověď antioxidačního enzymatického systému vyvolanou suchem, horkem a kombinací těchto stresorů. Byly použity dvě transgenní linie se sníženou hladinou CK díky overexpresi cytokininoxidasy/dehydrogenasy, genu kódující enzym pro degradaci CK, pod promotorem WRKY6 aktivním v kořenech (linie W6:CKX1) nebo pod konstitutivním promotorem 35S (linie 35S:CKX1) a netransformované rostliny (WT). U rostlin overexprimujících CKX1 se vyvinul větší kořenový system, který přispěl k jejich zvýšené toleranci vůči stresu. Rostliny 35S:CKX1 za sucha také zvýhodnil jejich zakrslý fenotyp a změněná morfologie listu. Geny kódující chloroplastové antioxidační enzymy, stromatální askorbátperoxidasa (sAPX), tylakoidní askorbátperoxidasa (tAPX) a chloroplastová superoxiddismutasa (FeSOD), které odklízejí reaktivní formy kyslíku pocházející z fotosyntetického elektrontransportního řetězce, byly všechny za...
|
|
|
Cytokininy a senescence rostlin.
Pokorná, Monika ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Kutík, Jaromír (oponent)
Senescence je přirozený proces, který je součástí vývojového programu rostliny. Nástup senescence ovšem může být výrazně ovlivněn podmínkami prostředí. Důležitou součástí senescence rostliny je senescence listů projevující se mimo jiné rozpadem chloroplastů, což je spojeno s mobilizací dusíku obsaženého v proteinech zajišťujících jejich funkci. Správné načasování přirozené senescence je ovšem pro rostlinu velmi podstatné. Zahájení i průběh senescence je ovlivněn řadou faktorů. Do kontroly senescence jsou různou měrou zapojeny hormony, regulační faktory, probíhá i na úrovni epigenetických procesů. Listová senescence může být vyvolána širokou škálou vnějších (světelné podmínky, teplota, dostupnost vody a minerálů, útok patogena) i vnitřních (hladina cukrů, hormonů, věk, vývojová fáze) podmínek. Stejně jako mnoho dalších vývojových procesů i senescence je výrazně regulována fytohormony. Etylén, kyselina abscisová, kyselina salicylová a metyljasmonát podporují stárnutí listů, naproti tomu cytokininy procesy spojené se senescencí oddalují a zpomalují její průběh. Studium cytokininů bývá spolu s analýzami chlorofylu důležitou součástí každého výzkumu senescence. Tato práce sumarizuje literární data týkající se regulace senescence s akcentem na roli cytokininů v řízení tohoto procesu.
|
|
|
Vliv modulace hladin cytokininů na fenom a proteom rostlin
Koukalová, Vladěna
Limitujícími prvky zemědělské produkce jsou zejména negativně působící biotické a abiotické stresory prostředí. Jejich dopady se snaží minimalizovat molekulárně genetické přístupy, které hledají řešení v geneticky modifikovaných organismech s vyšší odolností. Současná legislativa však velice limituje využití GMO, a proto se rovněž hledají jiné cesty, jak docílit stejných účinků. Jednou z cest je hledání farmak, které budou mít pozitivní vliv na obranu rostlin proti stresorům prostředí. Tato práce je věnována charakterizaci látky INCYDE, která blokuje degradaci rostlinných hormonů cytokininů, které jsou známy svými pozitivními účinky na oddalování stárnutí rostlin a zvýšení odolnosti rostlin vůči extrémnímu suchu. Klasickou bioesejí sledováním délky hlavního kořene bylo prokázáno, že působení látky INCYDE je srovnatelné s působením jednoho z nejaktivnějších cytokininů trans-zeatinu. Analýzou linií s pozměněnou signalizací kanonické signalizační dráhy cytokininů bylo ověřeno, že pro změny sledovaných morfologických parametrů nevyužívají INCYDE a trans-zeatin rozdílných složek cytokininové signalizace. Navzdory tomu, že mají INCYDE a trans-zeatin podobné účinky, analýza proteomu odhalila odlišnosti v působení těchto látek. Tyto rozdíly budou předmětem následných analýz.
|
|
|
Proteom rostlin v reakci na abiotický stres
Čotková, Veronika
Rostliny si se svým přisedlým způsobem života vyvinuly komplexní mechanismy jak se vyrovnat s nepříznivými podmínkami prostředí. Tato diplomová práce shrnuje současné znalosti na toto téma a zaměřuje se na světlo, teplotu a fytohormony v odpovědích rostlin na abiotický stres. Praktická část se věnuje proteomice a dokončuje a navazuje na projekt zahájený během mé bakalářské práce. Transgenní klíční rostliny Arabidopsis nesoucí inducibilní cytokinin oxidázu/dehydrogenázu z ječmene (CaMV35S>GR>HvCKX2) byly profilovány pro objasnění odpovědí na úrovni proteomu na snížené hladiny cytokininů pod teplotním stresem za standardní (80 umol.m-2.s-1) a nízké intenzity světla (20 umol.m-2.s-1). Pomocí 2-DE analýzy a analýzy pomocí hmotnostní spektrometrie se podařilo celkem objevit 63 rozdílně abundantních proteinů zahrnutých v různých metabolických procesech. Tato data poskytují důkaz o spojení mezi teplotní, světelnou a cytokininovou signalizací v Arabidopsis a budou použita při modelování interakcí cytokininy - světlo - teplota.
|
|
|
Ovlivnění odpovědi rostlin na teplotní stres modulovanými hladinami cytokininů - fenomická a protemická analýza
Vícha, Daniel
Cytokininy jsou významnou skupinou hormonů, které u rostlin regulují mnoho fyziologických procesů od buněčného dělení až po navozování buněčně smrti. Tato práce byla zaměřena na sledování vlivu modulace hladiny cytokininů na odpověď k teplotnímu stresu u Arabidopsis thaliana. Analýza transgenních rostlin s regulovatelnou expresí genu ipt a HvCKX prokázala, že cytokininy a optimalizace jejich hladiny hraje významnou roli v morfologických změnách spojených s reakcí na teplotní stres. Rostliny se zvýšenými i sníženými hladinami cytokininů vykazovaly obecně inhibici v růstu řapíků, listů a rovněž měly menší plochu listů. Abychom pronikli do mechanismů brzké odpovědi rostlin na teplotní stres a roli cytokininů v této odpovědi, byla provedena analýza proteomu pomocí LC-MS. Analýza odhalila 57 rozdílně regulovaných proteinů v odpovědi na teplotní stres u klíčních rostlin ekotypu Columbia. Většina regulovaných proteinů je na buněčné úrovni lokalizována do cytosolu (47 %) nebo plastidů (32 %). Srovnávací analýza potvrdila 31 rozdílně regulovaných proteinů u rostlin s deficiencí v hladině cytokininů v porovnání s rostlinami divokého typu. Mezi tyto proteiny patří významné proteiny podílející se na reakci rostlin na teplotní stres jako je FAD7.
|
|
|
Vliv aplikace cytokininů na výnos a kvalitu máku
Tajšl, Pavel
V této diplomové práci byl sledován vliv mimokořenové aplikace cytokininů na výnosové a kvalitativní parametry máku setého. Pro experimentální pozorování byly založeny dva jednoleté vegetační pokusy - maloparcelkový pokus a nádobový pokus. Maloparcelkový pokus byl založen ve třech variantách: varianta kontrolní (bez aplikace) a varianty s aplikací cytokininů ve fázi počátku stonkování (BBCH 30) a fázi před květem (BBCH 61). Cytokininy byly aplikovány v dávce 2,75 g/ha. Z anorganických rozborů rostlin provedených po aplikaci cytokininů v BBCH 30 vyplívá jejich vliv na zvýšení hmotnosti sušiny s dopadem na nárůst odběru živin porostem. Cytokininy ovlivnily větvení máku, což vedlo ke zvýšení počtu tobolek u první varianty (BBCH 30) o 11,5 % u druhé varianty (BBCH 61) o 46,2 %.To rezultovalo v navýšení výnosu o 1,7, respektive 4,9 %, nikoliv však signifikantně.Výnos tak velmi úzce koreloval s počtem tobolek. Nádobový pokus v Mitscherlichových nádobách byl založen ve čtyřech variantách: 1. varianta bez aplikace cytokininů, 2. a 3. varianta s jejich aplikací ve fázi počátku stonkování (BBCH 35), respektive před květem (BBCH 61) a 4. variantou s dvojí aplikací (BBCH 35 + BBCH 61). Dávky odpovídaly 2,75 g cytokininů / ha u 2. a 3. varianty a 5,5 g/ha s dělenou aplikací u varianty 4. Byl pozorován signifikantní vliv cytokininů na výnos semene. Zatím co u variant s jednotnými dávkami fytohormonů se produkce semene zvýšila o 0,7, respektive 4,4, dvojitá aplikace významně redukovala výnos o více než 50%. Na výnosu se podílela HTS, počet a velikost makovic. Nebyl pozorován vliv aplikace cytokininů na obsah oleje v semeni máku.
|
|
|
Inhibice regenerace prýtů na explantátech petunie (Petunia x hybrida) in vitro způsobená fluoranthenem
Czyžová, Kateřina
Cílem diplomové práce bylo studium vlivu fluoranthenu (FLT) na biochemické a růstové procesy regenerantů petunie (Petunia hybrida cv. Lady blue) z organogeneze in vitro. K tomuto experimentu byly použity segmenty střední části listů, prýty z organogeneze in vitro a vegetační vrcholy se čtyřmi až pěti pravými listy rostlin z udržované kultivace in vitro. Bylo sledováno zda fluoranthen ovlivní organogenezi prýtů in vitro, obsah chlorofylu a a b, obsah cytokininů a zakořenění jak prýtů (z organogeneze in vitro) tak vegetačních vrcholů z udržované kultivace in vitro. Bylo použito kultivační MS médium s obsahem benzyladeninu (1,5 mg/l), 1-naftyloctovou kyselinou (0,18 mg/l) a fluoranthenem (1mg/l) či bez fluoranthenu (kontrola). V případě organogeneze in vitro byl experiment proveden na 4 variantách médií s rozdílnou subkultivací na jiná média ve třech opakováních. Varianty médií byla zvolena tak, aby bylo možné zjistit, zda fluoranthen je schopen ovlivnit růstové a biochemické procesy již od začátku kultivace anebo zda je schopen narušit tyto procesy až v průběhu dané kultivace. Pro sledování zakořeňování bylo použito kultivační MS médium s obsahem kyseliny indolyl-3-máselné (0,5 mg/l) a fluoranthenu v různých koncentracích (0,1; 1; 3 a 5 mg/l). Z výsledků vyplynulo, že fluoranthen je schopen ovlivnit organogenezi prýtů vytvořených na segmentech listů. Došlo k nižší frekvenci organogeneze oproti kontrole. A dále bylo zjištěno, že fluoranthen větším podílem ovlivňuje regeneraci již při působení na začátku kultivace oproti pozdějšímu působení až v průběhu kultivace. Byl zjištěn nejvyšší příjem benzyladeninu a jeho ribosidu z kultivačního média. Fluoranthen ovlivnil obsah dihydrozeatinu výrazným způsobem. Zeatin a jeho ribosid byl zaznamenán v minimálním množství. FLT způsobil nižší obsah chlorofylů a i b v explantátech. V případě chlorofylu a nebyly zjištěny signifikantní rozdíly mezi variantami, kdy byl explantát ovlivněn fluoranthenem na začátku kultivace anebo až v průběhu kultivace. Bylo zaznamenáno, že fluoranthen ovlivňuje morfologii kořenů subkultivovaných prýtů z organogeneze in vitro a také kořenů vegetačních vrcholu s čtyřmi až pěti pravými listy. Kořeny rostlin v kultivačním médiu s vyšším obsahem fluoranthenu (3 a 5 mg/l) vykazovaly menší větvení kořenů a kořeny byly kratší.
|
|
| |
|
| |
|
| |
host ::
RSS.