|
|
Srovnávací analýza působení exogenního působení cytokininů s inhibicí degradace jejich endogenních hladin u Arabidopsis thaliana
Koukalová, Vladěna
Zemědělskou produkci negativně ovlivňuje především sucho a zvyšující se teplota, což se snaží řešit metody genového inženýrství. Řešení nabízí geneticky modifikované organismy, které jsou však legislativně limitovány. Proto se hledají i alternativní cesty v podobě růstových regulátorů se specifickými účinky, jako je INCYDE. Navzdory tomu, že je INCYDE znám jako inhibitor cytokininové degradace, bylo v této práci zjištěno, že ve vyšších koncentracích může také aktivovat receptor AHK4 a tak aktivovat cytokininovou signalizaci. Srovnávací analýza účinků INCYDE a trans-zeatinu ukázala, že se tyto látky liší místem účinku v rostlinných orgánech. Významným rozdílem byl rovněž vliv těchto látek na proteom 7denních klíčních rostlin Arabidopsis thaliana a to zejména v působení na dráhy glukoneogeneze, glykolýzy, proteazomu a metabolismu mastných kyselin. Aplikace INCYDE při současné simulaci podmínek sucha vedla ke snížení citlivosti kořene k tomuto stresoru. Tato charakteristika se ukazuje zajímavou pro potenciální využití v zemědělství.
|
|
|
Ovlivnění odpovědí rostlin k teplotnímu stresu modulací hladin cytokininů a giberelinů
Kharkevich, Kristina
Vzhledem k svému přisedlému způsobu života, jsou rostliny velmi silně zasaženy globálními změnami klimatu. Jednou z odpovědí na zvýšenou teplotu je navození dlouživého růstu, který rostlinám pomáhá v obraně proti přehřívání. Regulace růstu je u rostlin řízena různými třídami hormonů, ale navzdory svému významu v buněčném dělení, nebyl vliv hormonů cytokininů na odpovědi ke zvýšeným teplotám detailně studován. Experimenty s ektopicky exprimovaným bakteriálním genem ipt a genem HvCKX z ječmene ukázaly, že zvýšené, ale také snížené hladiny cytokininů ovlivňují morfometrické parametry klíčních rostlin rostlin Arabidopsis. Experimenty s mutantními liniemi ukázaly, že cytokininy indukované odpovědi v růstu jsou nezávislé na světelné signalizaci a regulátorech odpovědi ovlivňujících cirkadiální rytmus. Kombinováním účinků farmakologických ošetření na mutantní linie bylo zjištěno, že cytokininy indukovaná odpověď na teplotní stres je nezávislá na signální dráze giberelinů.Právní doložka:Žádám o vyloučení své diplomové práce (Ovlivnění odpovědí rostlin k teplotnímu stresu modulací hladin cytokininů a giberelinů) ze zveřejnění podle směrnice č.5/2013 v souladu s § 47b zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách, ve znění pozdějších předpisů. Tato práce obsahuje metodické postupy a výsledky, které budou předmětem připravované vědecké publikace. Požadované délka utajení diplomové práce je 24 měsíců.
|
|
|
Vliv mírného teplotního stresu na expresi markerových genů cytokininů
Horáková, Adéla
Optimální teplota je jednou ze základních podmínek pro správný růst a vývoj rostlin. Jelikož se v současnosti teplota podnebí neustále zvyšuje, je snahou objasnit chování rostlin v odpovědi na zvýšenou teplotu a jiné abiotické stresy. S odpovědí na zvýšenou teplotu je spojováno několik skupin fytohormonů, a to auxiny, gibereliny, brassinosteroidy a nově také cytokininy. Vzhledem k tomu, že vliv teploty na modulaci cytokininové signalizace prozatím nebyl popsán, stal se námětem této práce. Analýza transgenních rostlin s cytokininovým reportérem TCSn::GFP odhalila, že zvýšená teplota vede ke zvýšení cytokininové signalizace v kořenové špičce sedmidenních klíčních rostlin Arabidopsis thaliana L. Podrobná analýza exprese genů zapojených do signalizační kaskády cytokininů prokázala, že teplota moduluje expresi některých ARR typu A i B a krátkodobou odpovědí klíčních rostlin na zvýšení teploty je represe markerových genů cytokininové odpovědi ARR5 a ARR7.
|
|
|
Interakce giberelinů a cytokininů v růstu klíčních rostlin Arabidopsis thaliana
Horáková, Adéla
V dnešní době se stále více hovoří o globálním oteplování a zvýšené teplotě. Jelikož teplota výrazně ovlivňuje růst rostlin, mohou mít změny klimatu negativní dopad na zemědělskou produkci. Předchozí práce ukázala význam cytokininů v odpovědi k teplotě, kdy cytokininy působí jako negativní regulátory termomorfogeneze. Jak je známo, gibereliny jsou pozitivními regulátory termomorfogeneze. Tato práce sleduje interakce giberelinů a cytokininů a jejich regulaci termomorfogeneze. Analýza morfologie klíčních rostlin Arabidopsis thaliana L. ukázala dominantní účinek cytokininů při termomorfogenezi. Účinek cytokininů při termomorfogenezi je velice rychlý, neboť kinetika růstu hypokotylu byla pozměněna již velmi brzy po ošetření zvýšenou teplotou. Analýza exprese odhalila, že cytokininy zvyšují expresi genu pro biosyntetický enzym giberelinů GA20ox1, a naopak snižují expresi genu pro degradační enzym GA2ox6, což ukazuje možnou podporu mezi cytokininy a gibereliny v prodlužovacím růstu. Cytokininy mají také silný inhibiční vliv na expresi genu PIF4. Pro zjištění, zda cytokininy působí pouze na úrovni exprese, byly testovány mutantní linie Arabidopsis thaliana s ektopickou expresí PIF4. Bylo zjištěno, že cytokininy nepůsobí pouze na úrovni na exprese PIF4, ale že toto tlumení může být pouze částečným mechanismem inhibice růstu hypokotylu při termomorfogenezi, nicméně není klíčovým mechanismem.
|
|
|
Stabilita membrán jako měřítko odolnosti vůči chladovému stresu u kontrastních ekotypů Arabidopsis thaliana
Kopytko, Valeriia
Aklimatizace na chlad je proces přizpůsobení se nízkým teplotám. Rostliny jej využívají, aby účinně omezily škody, které mohou být způsobeny následným snížením teploty pod bod mrazu. Časná fáze aklimatizace na chlad je spojována se stimulací ochranných mechanismů a rychlým utlumením růstu. Tato práce byla zaměřena na porovnání vlivu normální a nízké intenzity světla na stabilitu membrán u rostlin Arabidopsis během procesu aklimatizace na chlad. Konduktometrie je citlivá metoda, která přímo vyhodnocuje dopad stresu na vitalitu rostlin. Tato metoda sledování úniku elektrolytů z rostlinných pletiv byla proto použita pro posouzení stability buněčné membrány a testování tolerance různých ekotypů rostlin Arabidopsis ke chladovému stresu. Dále jsme zaměřili na přirozenou odpověď rostlin na chlad širokého spektra ekotypů Arabidopsis, abychom mohli rozpoznat genetické vlastnosti, které poskytují rostlinám toleranci vůči nízkým teplotám. Při sledování expresních profilů genů signální dráhy chladu u různě odoloných ekotypů bylo zjištěno, že ekotyp C24 je citlivý k nízkým teplotám, i když vykazuje významnou toleranci k jiným stresům. Ekotyp Tamm-2, naopak, vykazuje vysokou stupeň tolerance chladu a mrazu a má vysokou expresi genů spojených se signalizaci chladu. Tolerance k chladu korelovala s expresí genů, které se podílejí, na odpovědi k nízkým teplotám: CBF1, CBF2, CBF3 a COR47.
|
|
|
Vliv cílených mutací receptoru cytokininů CRE1/AHK4 z Arabidopsis thaliana na jeho odezvu vůči přirozeným a syntetickým cytokininům
Horáčková, Kamila
Receptor cytokininů CRE1/AHK4 je součástí signální dráhy Arabidopsis thaliana. Studovat a lépe pochopit jeho funkci usnadňuje reportérový systém využívající transgenní E. coli kmen KMI001, který v reakci na signalizaci AHK4 indukuje expresi enzymu ß-galaktosidázy. Práce ,,Vliv cílených mutací receptoru cytokininů CRE1/AHK4 z Arabidopsis thaliana na jeho odezvu vůči přirozeným a syntetickým cytokininům“ má dvě části, kdy první se zabývá charakterizací receptoru AHK4, jeho strukturou, funkcí, signální dráhou v A. thaliana a jeho mutantními formami. Dále je zde popsán kmen E. coli KMI001 využívaný pro studium receptoru. Druhá část práce je zaměřená na optimalizaci detekce ß-galaktosidázové aktivity KMI001 a konstrukci mutantních variant AHK4 receptoru mutagenezí pomocí PCR a na test jejich aktivity. V práci byli připraveni jednobodoví mutanti s mutací v druhé transmembránové doméně a na okraji histidinkinázové domény AHK4 receptoru. Dále byly připravené plazmidy s mutantními variantami AHK4 transformovány do E. coli kmene KMI001, kde byla testována jejich odezva vůči koncentrační řadě různých typů cytokininu. Výsledky nejen potvrdily dříve pozorované zvýšení citlivosti k trans¬-zeatinu, ale ukázaly i možné významné snížení střední efektivní koncentrace pro 6-benzylaminopurin a thidiazuron.
|
|
|
Význam glutathionu v hormonální regulaci odpovědi na stres u Arabidopsis thaliana
Šlapáková, Martina
Tripeptid glutathion má význam v odpovědi rostlin na řadu stresových faktorů. Současné poznatky ukazují, že obsah glutathionu je modulovaný cytokininy a glutathion je proto jedním z možných faktorů, který se podílí na toleranci stresu u rostlin se změnou percepce a/nebo obsahu cytokininů. Pro sledování biologické relevance úzkého spojení cytokininů a glutathionu bylo využito modelové xenobiotikum 1 chloro 2,4 dinitrobenzen (CDNB), které je detoxifikováno glutathionem. Aplikace CDNB vedla k podregulaci genů zahr-nutých v biosyntéze cytokininů a k podregulaci transkripčních markerů cytokininů u modelové rostliny Arabidopsis thaliana. Transgenní rostliny se sníženým obsahem en-dogenních cytokininů vykázaly zvýšenou toleranci CDNB v testu elongace kořene. U ros-tlin deficientních v obsahu cytokininů byla stanovena zvýšená hladina glutahionu při expozici CDNB. Význam glutahionu pro toleranci CDNB u těchto rostlin byl dále dokázán ztrátou tolerance vůči CDNB po farmakologické inhibici biosyntézy glutahionu. Tyto výsledky ukazují, že cytokininy se účastní adaptace na přítomnost CDNB.
|
|
|
Vplyv kyseliny jasmónovej na rast a vývoj rastlín v odpovedi na zmenené hladiny endogénnych cytokinínov
Perašínová, Nikola
Rostlinné hormony pomáhají převádět intracelulární a extracelulární signály na specifické odpovědi rostlinných buněk a regulují tak celou řadu klíčových vývojových procesů rostlin. Mezi základní rostlinné hormony kontrolující intracelulární a extracelulární signály patří cytokininy (CK) a kyselina jasmonová (JA). Úloha obou hormonů je u rostlin dobře známá, nicméně jejich vzájemná interakce zůstává stále neobjasněná. V naší práci jsme se soustředili na interakci mezi CK a JA, kde naše prvotní výsledky dokazují silné vzájemné interakce obou rostlinných hormonů. Zjistili jsme, že zvýšená hladina JA odvrací negativní efekt nedostatku CK na růst rostlin a vysoké hladiny CK naopak stimulovaly expresi transkripčních faktorů, které hrají důležitou úlohu ve vnímání JA rostlinou. Naše výsledky potvrzují zajímavou interakci dvou rostlinných hormonů, které se podílí mimo jiné na vnímání abiotických a biotických faktorů u rostlin, a nabízí tak univerzální možnost, jak v budoucnu vytvářet nové rostlinné druhy odolné vůči celému spektru negativních faktorů okolí.
|
|
|
Stimulace růstu rostlin změnou teplotních podmínek
Mašlaňová, Anna
Teplota okolí je klíčový faktor, který má pozitivní, anebo negativní dopad na růst a vývoj rostlin. Změna teplotních podmínek například určuje dobu kvetení, zrání plodů a vývoj listů. V rámci bakalářské práce bylo potvrzeno, že rostlinné hormony cytokininy (CK) ovlivňují odpověď rostlin na zvýšenou teplotu půdy, která je jedním z klíčových faktorů pro geografickou distribuci v půdě žijících organismů. Genetickými a transkriptomickými metodami bylo zjištěno, že se na zvětšení plochy listů následkem vyšší teploty půdy (35 °C) podílí geny signální dráhy CK. Analýza epidermálních buněk listů potvrdila, že listy rostlin vystavené vyšší teplotě půdy jsou sice tvořeny menším počtem buněk, nicméně jejich plocha je skoro dvojnásobně větší. Redukce počtu epidermálních buněk listů po zahřátí půdy koreluje s poklesem hladin aktivních forem cytokininů, které byly dříve prokázány jako důležité faktory podporující proliferační fázi buněk listů.
|
|
|
Role cytokininů při teplotou indukovaném přechodu rostlin z vegetativní do generativní fáze
Malých, Veronika
V současnosti se mnoho studií zabývá dopadem klimatických změn na rostlinnou produkci. Odpověď rostlin na zvýšenou teplotu zahrnuje elongaci děložního stonku a řapíků, hyponastii listů, změny v nástupu kvetení, a dokonce i potlačení vývoje květů, což může vést ke snížení výnosu plodin. Aklimatizace a odpověď na stresové podněty jsou společně regulovány hladinami rostlinných hormonů, jako jsou auxiny, gibereliny, brassinosteroidy a cytokininy. Přestože cytokininy hrají významnou roli při fyziologických i vývojových procesech, interakce teploty a cytokininů v regulaci vývoje a růstu rostlin nebyla prozatím dostatečně prozkoumána. Tato práce se zabývá účinkem cytokininů na morfologii a nástup kvetení u modelové rostliny Arabidopsis thaliana, a to při mírně zvýšené teplotě za podmínek dlouhého dne. Bylo zjištěno, že při modulaci hladiny cytokininů dochází k redukci rostlinné biomasy a plochy listové růžice, přičemž rozsah tohoto účinku závisí na teplotě. Rovněž bylo potvrzeno, že interakce cytokininů a teploty hraje významnou roli v přechodu rostlin do generativní fáze vývoje rostlin.
|
host ::
RSS.