|
|
Cis a trans elementy uplatňující se v odezvě rostlin na sucho (se zvláštním zřetelem na regulaci fotosyntetických genů)
Panchártek, Daniel ; Holá, Dana (vedoucí práce) ; Feketová, Zuzana (oponent)
Abiotické stresory jako sucho, vysoká koncentrace soli či chlad dokážou velkou měrou ovlivnit vývoj a růst rostlin. Cis a trans elementy jsou jednou z možností, jak mohou rostliny regulovat svůj metabolismus v případě, kdy se jejich aktuální životní podmínky změní v nepříznivé. Tímto způsobem je indukována exprese řady genů, které nefungují pouze ve smyslu navození tolerance, ale i jako obecná odpověď na tyto stresory. Těchto dějů se účastní velká škála transkripčních faktorů a dalších trans faktorů, které se často vážou na specifické sekvence v promotorech - cis elementy. V posledních letech bylo provedeno mnoho prací na toto téma, sucho ale zůstává stále jednou z nejméně probádaných oblastí. Přesto byly popsány hlavní signální dráhy a komplexy kaskád směřující k regulaci exprese cílových genů. Některé z těchto cílových genů souvisejí s fotosyntetickým aparátem a jejich regulace může u rostlin stresovaných suchem výrazně ovlivnit účinnost fotosyntézy. Tato práce stručně popisuje hlavní cis a trans elementy rostlin uplatňující se v odezvě na sucho (se zvláštním zřetelem právě na regulaci fotosyntetických genů). Klíčová slova: sucho, genová exprese, cis-element, transkripční faktor, kyselina abscisová, fotosyntéza, promotor.
|
|
|
Characterization of the role of cytokinins and abscisic acid during abiotic stress response
Přerostová, Sylva ; Vaňková, Radomíra (vedoucí práce) ; Havel, Ladislav (oponent) ; Doležal, Karel (oponent)
Abiotické stresy výrazně snižují výnosy plodin, čímž způsobují vážné problémy v zemědělství. Pochopení mechanizmů stresových odpovědí u rostlin by mohlo pomoci zvýšit jejich odolnost vůči stresu. Fytohormony hrají důležitou roli v obranných reakcích rostlin, jakož i v růstu a vývoji. Tato práce shrnuje výsledky čtyř publikací zaměřených na působení fytohormonů v průběhu abiotických stresů, konkrétně zasolení, sucha, kontaminace ZnO nanočásticemi a chladu. Hlavní důraz je kladen na kyselinu abscisovou, jako na klíčový regulátor obsahu vody v rostlině a stresových odpovědí, a na cytokininy, které regulují růst rostlin a stabilizují fotosyntetický aparát. Cytokininy působí antagonisticky vůči kyselině abscisové. Naše výsledky ukázaly, že kyselina abscisová je univerzální regulátor odpovědí na abiotický stres. Rostliny odolné vůči stresu (halofyt Thellungiella salsuginea nebo ozimá linie jednozrnné pšenice Triticum monococcum) měly vyšší bazální hladiny tohoto hormonu, zejména ve meristematickém pletivu prýtu (vzrostné vrcholy, odnožovací uzly), než rostliny citlivé. Odolné rostliny reagovaly na stres rychleji a pružněji. Aktivní cytokininy byly stresem negativně ovlivněny, což souviselo s potlačením růstu. Studie zaměřená na stres suchem ukázala, že vyšší hladiny cytokininů vedou ke zlepšení odolnosti...
|
|
|
Mechanismy regulující fyziologickou dormanci semen
Řezková, Natálie ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Vosolsobě, Stanislav (oponent)
Fyziologická dormance je důležitá vývojová vlastnost zajišťující, že semeno nevyklíčí, když jsou vhodné podmínky pouze dočasné. Přechod semene z dormance ke klíčení je regulován velkým množstvím faktorů. Zásadní roli zde hraje fytohormon kyselina abscisová (ABA). Zvýšení míry biosyntézy a odezvy na ABA je stěžejním mechanismem při navození a udržení dormance. Protichůdně vůči ABA působí gibereliny (GA). Jejich biosyntéza a naopak katabolismus ABA jsou pozitivními regulátory klíčení. Ukazuje se, že do regulace dormance, popř. klíčení, jsou zapojeny i další fytohormony. Z těch je nejlépe popsán vliv etylénu, který stejně jako GA podporuje klíčení. Na molekulární úrovni může být dormance ovlivněna prostřednictvím remodelace chromatinu, dále geny, jejichž produkty se uplatňují výhradně při dormanci např. nebo geny jejichž produkty zprostředkovávají odpověď semene na podmínky prostředí. Navození, hloubka nebo zrušení dormance závisí nejen na podmínkách prostředí, kterým je vystaveno zralé semeno, ale také na podmínkách během zrání semene na mateřské rostlině, kdy dochází k navození primární dormance. Konkrétní požadavky ke zrušení dormance a indukci klíčení se v závislosti na druhu mohou výrazně lišit. Fyziologická omplexně řízený proces, který odráží vlivy většího množství faktorů.
|
|
|
Vývoj kořenového systému při působení sucha
Svobodová, Barbora ; Soukup, Aleš (vedoucí práce) ; Fendrych, Matyáš (oponent)
Rostliny aktivně reagují na podmínky okolního prostředí tak, aby docházelo k efektivnímu využívání všech dostupných zdrojů rostlinou a aby byla rostlina co nejodolnější vůči nepříznivým podmínkám, které mohou mít mnoho podob: zasolení půd, nedostatek vody, vysoké ozáření, vysoké nebo nízké teploty, nedostatek živin atd… Jednou z možných odpovědí na stres způsobený nedostatkem vody (DS) je i změna prostorového uspořádání kořenového systému (RSA). Jako výhodné v takové situaci bývá označováno "Steep, cheap and deep" uspořádání RSA. Kořeny rostou téměř kolmo na povrch půdy (steep). Levný růst (cheap) - většina zdrojů je věnována na růst do co největší hloubky (deep), rostliny vytváří kořeny s menším průměrem a velkým množstvím aerenchymu. Rostliny se touto modulací RSA snaží dosáhnout do hlubších vrstev půdy, kde se vyskytují větší zásoby vody a využívají k tomu celou řadu mechanismů. Další přestavba RSA reagující na DS tím, že směřuje růst kořene do míst s vyšší koncentrací vody se nazývá hydrotropismus. Klíčovou signální drahou aktivující celou řadu genů podílejících se na odpovědi rostliny na DS je signální dráha kyseliny abscisové (ABA). Rostliny mají také epigenetické mechanismy, pomocí kterých jsou schopny si zapamatovat, že už se s daným stresovým faktorem v minulosti setkaly a při pozdějším...
|
|
|
Role genu ABA1 ve fotomorfogenezi rostlin
Malysheva, Yuliia
Rostlinné hormony patří do skupiny regulatorů růstu, které hrají nepostradatelnou ro-li ve vývoji rostlin. Jedním z nich je kyselina abscisová (ABA), která hraje roli v mnoha vývojových procesech, včetně reakcí na stres nebo skotomorfogenezi. Zeaxantin epoxi-dáza (ABA1) hraje důležitou roli v biosyntéze ABA a je vyžadována pro odolnost vůči osmotickým stresům, regulaci uzavírání průduchů, klíčivosti semen a odolnosti vůči cho-robám. Nicméně úloha ABA1 ve fotomorfogenezi rostlin zůstává nejasná. Základem této práce byla selekce homozygotního mutanta aba1-1 na genetickém pozadí Col-0, který byl charakterizován v podmínkách tmy, nízkého a standardního osvětlení. Mutanta aba1-3 v Ler-0 vykazovala inhibici růstu hypokotylu během skotomorfogenního růstu. Tento účinek však bylo možno revertovat exogenním přídavkem cytokininů. Oproti to-mu pouze malé rozdíly v růstu hypokotylu byly zjištěny mezi kontrolními klíčními rostli-nami a mutanty s deficitem ABA během fotomorfogeneze. Analýza společného působe-ní cytokininů a ABA prokázala, že cytokininy dokážou zvrátit některé negativní účinky aplikace ABA jako je například klíčení semen. Bylo prokázáno, že ABA a cytokininy se spolupodílejí na regulaci růstu a vývoje klíčních rostlin.
|
|
|
Kutikula, její tvorba a význam v rezistenci rostlin k abiotickému stresu
Litkeiová, Veronika ; Hála, Michal (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Rostliny jsou denně vystavovány stresu, ať už se jedná o ten biotický, či abiotický. Oba typy stresu můžeme dále rozdělit do několika podskupin. Tato práce je zaměřena na rostlinnou kutikulu, její tvorbu a funkci ve vztahu k rezistenci k abiotickému stresu, mezi jehož hlavní faktory patří sucho a teplo, ultrafialové záření, nadměrné zasolení a zaplavení, či působení ozonu a těžkých kovů na rostlinu. Jednotlivé kapitoly jsou zaměřeny na složení, biosyntézu a změny ve stavbě kutikuly zapříčiněné působením uvedených typů stresorů. Významná část práce je věnována kutinu a kutikulárním voskům, které hrají podstatnou roli v ochraně rostliny a jejichž struktura je ovlivňována abiotickým stresem. Nejsou opomenuty ani fytohormony, především kyselina abscisová, která zde má též své uplatnění. V závěrečné fázi práce jsou zmíněni kutikulární mutanti v souvislosti s druhy abiotických stresů, na kterých je ukázána důležitost kutikulární vrstvy. Klíčová slova: rostliny, kutikula, osmotický stres, kyselina abscisová, kutin, vosky
|
|
|
Mechanismy regulující fyziologickou dormanci semen
Řezková, Natálie ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Vosolsobě, Stanislav (oponent)
Fyziologická dormance je důležitá vývojová vlastnost zajišťující, že semeno nevyklíčí, když jsou vhodné podmínky pouze dočasné. Přechod semene z dormance ke klíčení je regulován velkým množstvím faktorů. Zásadní roli zde hraje fytohormon kyselina abscisová (ABA). Zvýšení míry biosyntézy a odezvy na ABA je stěžejním mechanismem při navození a udržení dormance. Protichůdně vůči ABA působí gibereliny (GA). Jejich biosyntéza a naopak katabolismus ABA jsou pozitivními regulátory klíčení. Ukazuje se, že do regulace dormance, popř. klíčení, jsou zapojeny i další fytohormony. Z těch je nejlépe popsán vliv etylénu, který stejně jako GA podporuje klíčení. Na molekulární úrovni může být dormance ovlivněna prostřednictvím remodelace chromatinu, dále geny, jejichž produkty se uplatňují výhradně při dormanci např. nebo geny jejichž produkty zprostředkovávají odpověď semene na podmínky prostředí. Navození, hloubka nebo zrušení dormance závisí nejen na podmínkách prostředí, kterým je vystaveno zralé semeno, ale také na podmínkách během zrání semene na mateřské rostlině, kdy dochází k navození primární dormance. Konkrétní požadavky ke zrušení dormance a indukci klíčení se v závislosti na druhu mohou výrazně lišit. Fyziologická omplexně řízený proces, který odráží vlivy většího množství faktorů.
|
|
|
Characterization of the role of cytokinins and abscisic acid during abiotic stress response
Přerostová, Sylva ; Vaňková, Radomíra (vedoucí práce) ; Havel, Ladislav (oponent) ; Doležal, Karel (oponent)
Abiotické stresy výrazně snižují výnosy plodin, čímž způsobují vážné problémy v zemědělství. Pochopení mechanizmů stresových odpovědí u rostlin by mohlo pomoci zvýšit jejich odolnost vůči stresu. Fytohormony hrají důležitou roli v obranných reakcích rostlin, jakož i v růstu a vývoji. Tato práce shrnuje výsledky čtyř publikací zaměřených na působení fytohormonů v průběhu abiotických stresů, konkrétně zasolení, sucha, kontaminace ZnO nanočásticemi a chladu. Hlavní důraz je kladen na kyselinu abscisovou, jako na klíčový regulátor obsahu vody v rostlině a stresových odpovědí, a na cytokininy, které regulují růst rostlin a stabilizují fotosyntetický aparát. Cytokininy působí antagonisticky vůči kyselině abscisové. Naše výsledky ukázaly, že kyselina abscisová je univerzální regulátor odpovědí na abiotický stres. Rostliny odolné vůči stresu (halofyt Thellungiella salsuginea nebo ozimá linie jednozrnné pšenice Triticum monococcum) měly vyšší bazální hladiny tohoto hormonu, zejména ve meristematickém pletivu prýtu (vzrostné vrcholy, odnožovací uzly), než rostliny citlivé. Odolné rostliny reagovaly na stres rychleji a pružněji. Aktivní cytokininy byly stresem negativně ovlivněny, což souviselo s potlačením růstu. Studie zaměřená na stres suchem ukázala, že vyšší hladiny cytokininů vedou ke zlepšení odolnosti...
|
|
|
Vliv stresových faktorů na růst intaktních rostlin podnoží révy vinné in vitro
Dvořáková, Vladimíra
Diplomová práce se zabývá problematikou působení nedostatku vody a nadbytku vápna v půdě na růst zakořeněných rostlin podnoží révy vinné. Teoretická část poskytuje shrnutí informací o stavbě a hlavních funkcích kořenového systému se zvýšenou pozorností na produkci fytohormonů. Následující kapitola pojednává o fyziologii stresu u rostlin se zaměřením na stresové signály a jejich podrobnějším popisem. Literární část uzavírají kapitoly zabývající se vlivem stresu na fotosyntézu a dýchání a vlivu nadbytku vápna v půdě na růst révy vinné. Experimentální část navazuje na výsledky bakalářské práce, kdy byla sledována simulace stresu v podmínkách in vitro pouze u nezakořeněné podnože Kober 125 AA, kdy byly měřeny odpovědi rostliny na růst rostlin (délka, hmotnost) a jejich fyziologické reakce (kvantový výtěžek fotosyntézy, produkce etylenu, etanu, CO2 a obsah fotosynteticky aktivních pigmentů). Tyto výsledky jsou v diplomové práci doplněny o stanovení obsahu kyseliny abscisové v nadzemní části rostlin. V diplomové práci pokus probíhal se stádii rostlin nezakořeněné nodální segmenty podnože Börner a zakořeněné prýty podnože Börner a Kober 125 AA.
|
|
|
Cis a trans elementy uplatňující se v odezvě rostlin na sucho (se zvláštním zřetelem na regulaci fotosyntetických genů)
Panchártek, Daniel ; Holá, Dana (vedoucí práce) ; Feketová, Zuzana (oponent)
Abiotické stresory jako sucho, vysoká koncentrace soli či chlad dokážou velkou měrou ovlivnit vývoj a růst rostlin. Cis a trans elementy jsou jednou z možností, jak mohou rostliny regulovat svůj metabolismus v případě, kdy se jejich aktuální životní podmínky změní v nepříznivé. Tímto způsobem je indukována exprese řady genů, které nefungují pouze ve smyslu navození tolerance, ale i jako obecná odpověď na tyto stresory. Těchto dějů se účastní velká škála transkripčních faktorů a dalších trans faktorů, které se často vážou na specifické sekvence v promotorech - cis elementy. V posledních letech bylo provedeno mnoho prací na toto téma, sucho ale zůstává stále jednou z nejméně probádaných oblastí. Přesto byly popsány hlavní signální dráhy a komplexy kaskád směřující k regulaci exprese cílových genů. Některé z těchto cílových genů souvisejí s fotosyntetickým aparátem a jejich regulace může u rostlin stresovaných suchem výrazně ovlivnit účinnost fotosyntézy. Tato práce stručně popisuje hlavní cis a trans elementy rostlin uplatňující se v odezvě na sucho (se zvláštním zřetelem právě na regulaci fotosyntetických genů). Klíčová slova: sucho, genová exprese, cis-element, transkripční faktor, kyselina abscisová, fotosyntéza, promotor.
|
host ::
RSS.