|
|
Fyziologický základ tolerance rostlin rodu Fragaria k abiotickým stresům.
Hamet, Jaromír ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Abiotické stresy - sucho, zasolení, extrémní teploty - způsobují morfologické a fyziologické změny omezující růst, vývoj a produktivitu rostlin. Zásadní dopad mají u hospodářských plodin, kde snižují výnosy často až o 50 %. Rostliny vyvinuly mnoho obranných mechanismů zajišťujících určitou míru tolerance k abiotickým stresům, mezi které nepochybně patří i změny v sacharidovém metabolismu. Podstata těchto změn ale zatím není zcela objasněna, nadto většina poznatků byla získána studiem modelových druhů a málo je známo o jejich platnosti u rostlin hospodářsky využívaných. Tato práce byla proto zaměřena na rostliny jahodníku obecného (Fragaria vesca L.), patřící do hospodářsky významné čeledi Rosaceae. Kontrolované podmínky a cílené působení stresových faktorů byly zajištěny kultivací rostlin in vitro. Celistvé rostliny jahodníku i kalusové kultury byly vystaveny jednotlivým stresům i jejich vzájemné kombinaci, odrážející lépe reálné podmínky. V různých fázích stresové reakce byly sledovány růstové charakteristiky, změny v obsahu a spektru rozpustných sacharidů a úroveň oxidativního stresu a byly porovnány s rostlinami rostoucími v optimálních podmínkách. Odpověď jahodníků na abiotické stresy byla velmi nehomogenní, což ztěžovalo získání statisticky významných výsledků. Jedinou průkaznou reakcí bylo...
|
|
|
Apoplastické bariéry kořene v nepříznivých podmínkách prostředí.
Blascheová, Zuzana ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Konrádová, Hana (oponent)
Nepříznivé podmínky prostředí (např. toxicita těžkých kovů, zasolení či zaplavení) mohou výrazně ovlivnit průběh diferenciace apoplastických bariér v kořeni. Apoplastické bariéry, exodermis a endodermis, se svou odpovědí na okolní podmínky prostředí liší. Výskyt exodermis je variabilnější a při svém vývoji výrazněji reaguje na okolní podmínky. Přítomnost již diferencovaných bariér má vliv na funkční vlastnosti jako je příjem, akumulace a vstup látek do kořene. Klíčová slova: apoplastické bariéry, těžké kovy, diferenciace, kořen, Casparyho proužky, suberinové lamely
|
|
|
Buněčné mechanismy diferenciace apoplastických bariér v kořeni
Namyslov, Jiří ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Konrádová, Hana (oponent)
Apoplastické bariéry (exodermis a endodermis) slouží především k regulaci volného pohybu látek apoplastem, čehož dosahují modifikacemi buněčných stěn. Zatímco na anatomické úrovni jsou bariéry studovány již dlouho, teprve v poslední době začínají být postupně identifikovány molekulární mechanismy, které jsou za vznik těchto modifikací zodpovědné. Nejdůležitější modifikací jsou Casparyho proužky, ligninové útvary, které se ukládají za pomoci CASP proteinů v ekvatoriální oblasti tzv. CSD domény na plazmalemě a tím překlenují místa dotyku sousedních buněk v exodermis a endodermis. Na jejich vzniku se kromě proteinů CASP podílí také místně specifické enzymy syntézy ligninu (peroxidáza PER64, NADPH oxidáza RBOHF). V těchto buněčných vrstvách se krátce po diferenciaci proužků, mezi plazmalemou a buněčnou stěnou, ukládají vrstvy tzv. suberinové lamely sloužící také k blokaci apoplastu. Po lamelách mohou v buňkách vznikat terciární ztlustliny buněčných stěn (U-ztlustliny), které vznikají ukládáním sekundární buněčné stěny, o jejichž mechanismech tvorby v kořenové endodermis se zatím mnoho neví. Procesy vzniku apoplastických bariér tedy souvisejí se syntézou a ukládáním ligninu, suberinu a sekundární buněčné stěny. V souvislosti s významem apoplastických bariér v regulaci příjmu látek je významná také...
|
|
|
Glutamin syntetázy a jejich role v metabolismu dusíku v prýtu rostlin
Kobercová, Eliška ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Glutamin syntetáza je klíčový enzym pro asimilaci amonných iontů a biosyntézu glutaminu v rostlinách. Amonné ionty jsou důležitým meziproduktem metabolismu dusíku, ve zvýšené koncentraci jsou však pro rostlinu toxické. Správné fungování glutamin syntetázy je pro rostlinu životně důležité - glufosinát, specifický inhibitor glutamin syntetázy, účinkuje jako totální herbicid. Glutamin syntetáza se uplatňuje v řadě významných metabolických procesů: při primární asimilaci dusíkatých živin, při reasimilaci amonných iontů během fotorespirace či metabolismu fenylpropanoidů a při remobilizaci dusíku při tvorbě semen, během klíčení nebo senescence. Podle lokalizace v buňce se glutamin syntetázy krytosemenných rostlin dělí na plastidovou (GS2), která je kódována zpravidla jedním genem, a na cytosolickou (GS1), kterou kóduje rodina několika genů. Jednotlivé isoformy glutamin syntetáz mají rozdílnou lokalizaci v rámci rostlinných orgánů a pletiv, liší se způsobem regulace a úlohou v metabolismu dusíku. Klíčová slova: plastidová a cytosolická glutamin syntetáza, asimilace amonných iontů, metabolismus dusíku, fotorespirace
|
|
|
Regulace příjmu fosfátu strigolaktony
Balín, Michal ; Vaňková, Radomíra (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Bakalářská práce se zabývá reakcemi rostlin na nízké množství dostupného fosfátu, který je pro rostlinu esenciální živinou. V regulaci odezvy hrají důležitou roli rostlinné hormony strigolaktony, které ovlivňují vývoj celé rostliny. Jejich biosyntéza při působení fosfátového stresu vzrůstá. Tato práce se skládá ze tří základních částí. První část je zaměřená na fosfor, jeho sloučeniny a dostupnost v prostředí. Druhá se věnuje především stresu způsobenému nedostatkem dostupného fosfátu - jeho vnímání rostlinami, adaptacím na stres a signalizaci jak lokální, tak na dlouhé vzdálenosti. Pozornost je zde věnována i dalším fytohormonům, zejména auxinům, cytokininům, giberelinům, etylénu, kyselině abscisové a dalším signálním molekulám jako je sacharóza, samotná molekula fosfátu nebo mikroRNA. Třetí část se zabývá výhradně strigolaktony, jejich strukturou, biosyntézou, signalizací a mechanismem účinku v průběhu stresu. Klíčová slova: fosfát, nedostatek, strigolakton, fytohormony, stres
|
|
|
Příjem 137Cs a jeho interakce v rostlinném metabolismu
Šustr, Marek ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Maršík, Petr (oponent)
Rostliny jsou schopné přijímat radioaktivní cesium z půdy, čímž mu umožňují vstup do potravního řetězce. Chování cesia v půdách je řízeno jílovými částicemi. Cesium se může reverzibilně vázat na jejich povrch nebo je fixováno mezi jejich vrstvami. Největší afinitu pro cesium má mine- rál ilit díky svým roztřepeným okrajům (frayed edges, FED). V půdách s obsahem organických látek vyšším než 90 % je chování cesia ovládáno právě organickou složkou a je mnohem více přístupné rostlinám. Příjem cesia je značně mezidruhově variabilní. Mnoho rostlin akumulujících velká množství cesia patří do čeledi Chenopodiaceae. Příjem cesia je ovlivňován ostatními ionty v půdním roztoku. Nejzásadnější vliv má draslík. Při zvýšení koncentrace externího draslíku z 50 μM na 250 μM poklesl příjem cesia třicetkrát. Draslík ovlivňuje mobilitu Cs v půdě i příjem rostlinami. Díky chemické podobnosti cesia s draslíkem jsou některé draslíkové přena- šeče schopny transportovat oba kationty velice efektivně a jsou proto považovány za hlavní místo vstupu cesia do kořenů rostlin.Velká část transportu cesia je zprostředkována draslíko- vým vysokoafinitním přenašečem HAK5. Na zbývající části příjmu se nejvíce podílí nespecifické kationové kanály. Rostliny mohou přijímat až 80 % cesia spadaného na jejich nadzemní části. Cesium je v...
|
|
|
Signální mechanismy regulace rozvoje postranních kořenů v odpovědi na dostupnost živin v prostředí.
Halamková, Daniela ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Při hledání genů podílejících se na vývoji postranních kořenů Arabidopsis thaliana byl na základě expresního vzorce identifikován gen TTL3 patřící do genové rodiny TTL (TETRATRICOPEPTIDE-REPEAT THIOREDOXIN-LIKE). Cílem této diplomové práce bylo charakterizovat změny aktivity promotoru genů TTL1, TTL3 a TTL4 v závislosti na vnějších podmínkách prostředí (dostupnosti dusíku a fosforu), které navozují změny v růstu kořenového systému a na základě nich popsat vztah mezi změnami aktivity promotoru genů TTL, rychlostí růstu kořenů a aktivitou apikálního meristému. Rozdílná dostupnost klíčových makroprvků, dusíku a fosforu, podle očekávání navodila změny v růstu a morfologii kořenového systému. Rostliny trpící krátkodobě nedostatkem dusíku upřednostnily růst kořenového systému nad růstem nadzemní části, což se projevilo intenzivním růstem hlavního i postranních kořenů. U rostlin trpících krátkodobým nedostatkem fosforu došlo k postupnému zastavení růstu hlavního kořene i delších kořenů postranních. Dlouhodobý nedostatek fosforu nebo dusíku vedl v obou případech ke snížení rychlosti růstu kořenového systému oproti rostlinám kontrolním. N- deficientní rostliny rostly velmi podobně jako rostliny trpící nedostatkem fosforu. Analýza aktivity promotorů s využitím reportérového genu pro β-glukuronidázu naznačila...
|
|
|
Charakterizace změn vyvolaných expresí cdc25 ze Schizosaccharomyces pombe souvisejících s urychlením kvetení.
Čiháková, Klára ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Práce se zabývá mechanismy souvisejícími s dřívějším kvetením rostlin exprimujících genem cdc25 ze Schizosaccharomyces pombe (Spcdc25). Tento gen kóduje fosfatázu odpovědnou za nezbytnou aktivační defosforylaci CDK při vstupu do mitózy. U vyšších rostlin, na rozdíl od ostatních eukaryot, však plně funkční homolog této fosfatázy nalezen nebyl. Dokonce bývá zpochybňován význam aktivační defosforylace jako takové, i když k této defosforylaci patrně dochází i u rostlin. Předchozí výsledky našeho týmu odhalily u rostlin tabáku transformovaných genem Spcdc25 řadu změn. Většinu z nich lze u kontrolních rostlin navodit aplikací cytokininů a byla vytvořena hypotéza cytokin-like efektu. Jednou z nejnápadnějších změn je časnější kvetení transformantů. Cílem této práce bylo poodhalit mechanismy, kterými může exprese genu cdc25 ze Schizosaccharomyces pombe působit na přechod ke kvetení. Výsledky ukázaly neprůkazný trend ke snížení hladiny sacharidů transportovaných floémem do apexu u transformantů. Naopak množství sacharidů v apexu bylo stejné či zvýšené a obsah glukózy byl u transformantů výrazně navýšen vždy. Možnost účasti sacharidů v regulaci kvetení proto nelze vyloučit. Dále u transformantů dochází ke zvýšení míry exprese tabákového homologu SOC1, zatímco exprese ostatních genů figurujících v regulaci kvetení...
|
|
|
Toxicita hlinitých iontů v rostlinné buňce
Schiebertová, Lucie ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Hliník je třetí nejhojnější kov v zemské kůře a jeho toxické formy představují vážnou hrozbu pro produkci plodin v kyselých půdách, které tvoří téměř polovinu orné půdy. Za nejtoxičtější pro rostliny je považována iontová forma, Al3+ , která působí na apikální zóny kořenů a zastavuje kořenový růst ve velmi krátkém čase a v mikromolárních koncentracích. Na buněčné a molekulární úrovni hliník negativně působí na mnoho dějů a látek, mezi jinými například na buněčnou stěnu, cytoplazmatickou membránu, signální dráhy buněk, DNA, homeostázu vápníku a na četné enzymy v cytoplazmě. Ačkoliv je obtížné odlišit primární cíle hliníkové toxicity od jejích sekundárních efektů, právě porozumění primárnímu působení hliníku nám může objasnit jím působené zastavování růstu kořenů. Na druhou stranu, některé druhy rostlin vyvinuly mechanismy, které jim umožňují vyrovnat se s toxickým hliníkem v půdě. V budoucnu bude nutné se zaměřit na pochopení základních mechanismů toxicity hliníku a zároveň sjednotit naše vědění/poznatky a výzkumy tohoto tématu. Klíčová slova: Al toxicita, Al resistence/tolerance, fytotoxicita, Al stres, kyselá půda, růst kořenů
|
|
|
Regulace tvorby laterálních kořenů v závislosti na dostupnosti klíčových minerálních živin v prostředí.
Halamková, Daniela ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Smetana, Ondřej (oponent)
Postranní kořeny jsou složkou kořenového systému, která má díky velikosti svého absorpčního povrchu zásadní význam v příjmu živin a vody rostlinou. Jejich vývoj plasticky reaguje na heterogenitu půdního prostředí, což rostlině umožňuje optimalizovat příjem v závislosti na aktuálních podmínkách. Jedním z klíčových faktorů determinujících morfogenezi kořenového systému je dostupnost klíčových minerálních živin (typ živiny, forma, rozmístění v půdě, pohyblivost). Roli hraje také množství dané živiny v rostlině, respektive aktuální poptávka rostliny po daném prvku. Mezi nejdůležitější minerální živiny ovlivňující architekturu kořenového systému patří dva makroprvky - dusík a fosfor. U obou těchto prvků byl pozorován jak negativní, tak i pozitivní vliv na vývoj a růst postranních kořenů. Významný zdroj dusíku představuje nitrát, který může vyvolat v rostlině dva zcela odlišné regulační mechanismy vývoje postranních kořenů. Při limitujícím množství nitrátu v půdě navodí lokálně zvýšené množství nitrátu lokální stimulační efekt, při němž dochází k prodlužování postranních kořenů v oblasti výskytu uvedené formy dusíku. Při tomto efektu bylo pozorováno propojení signálních drah auxinu a nitrátu. Vysoký obsah nitrátu v půdě (≥ 10 mM), který je navíc rovnoměrně rozmístěný, vede k inhibici tvorby postranních...
|
host ::
RSS.