Pěstování pšenice seté v podmínkách in vitro

Václav Venzhöfer

Bachelor's thesis

In vitro cultivation of Triticum aestivum L.

Abstract:

Pšenice setá (Triticum aestivum L.) je jednou z nejpěstovanějších plodin světa. Celosvětová produkce dosahuje stovek milionů tun a je nedílnou součástí potravy obyvatel naší planety. Podmínky in vitro umožňují testování a zkoumání živých rostlinných buněk mimo celou rostlinu, což lze využít právě i u různých hospodářských plodin. V bakalářské práci byl sledován vliv regulátorů růstu a stresových podmínek způsobených zasolením na přírůstek hmoty kalusové kultury a produkci sekundárních metabolitů. Tato in vitro kultura byla odvozena z hypokotylu pšenice seté odrůdy ´Bohemia´ na mediu dle Murashige & Skoog s 4 mg/l 2,4-dichlorfenoxyoctové kyseliny (2,4-D). V rámci testování regulátorů růstu byly testovány u vzniklých kalusů jak různé koncentrace 2,4-D, tak i další látky ze skupiny cytokininů (BAP, kinetein) o koncentracích 0,1; 0,5 a 1,0 mg/l. U všech různých kombinací auxinů a cytokininů byl zaznamenán pozitivní vliv na přírůstek hmoty kalusu až na koncentraci s 8 mg/l kyseliny 2,4-D a 0,5 mg/l kinetinu. Výsledky měření ukázaly, že pro pěstování kalusu odrůdy pšenice seté ´Bohemia´ byla nejlepší kombinace 8 mg/l 2,4-D a 1 mg/l BAP. Kalusová kultura byla také vystavena solnému stresu, kdy byl do živného media přidán NaCl s výslednou koncentrací 50; 100 a 200 mmol/l. Přidání NaCl mělo negativní vliv na přírůstek čerstvé váhy kalusu, zatímco obsah flavonoidů se mírně zvýšil. Z toho vyplývá, že přítomnost soli vedlo k tvorbě flavonoidů, které pomáhají rostlinám zvládání stresu.

Abstract:

Common wheat (Triticum aestivum L.) is one of the most widely grown crops in the world. Worldwide production reaches hundreds of millions of tonnes and is an integral part of the food of the inhabitants of our planet. In vitro conditions allow the testing and examination of living plant cells outside the whole plant, which can be used for various economic crops. In the bachelor thesis, the effect of growth regulators and stress conditions caused by salinity on the mass gain of callus culture and the production of secondary metabolites was investigated. This in vitro culture was derived from hypocotyls of wheat cultivar ´Bohemia´ on Murashige & Skoog medium with 4 mg/l of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). In order to test growth regulators, the resulting callus cultures were tested for different concentrations of 2,4-D as well as other substances from the cytokinin group (BAP, kinetein) at concentrations of 0.1, 0.5 and 1.0 mg/l. For all different combinations of auxins and cytokinins, a positive effect on callus mass gain was observed up to concentrations with 8 mg/l of 2,4-D and 0.5 mg/l of kinetin. The results showed that the best combination for growing callus of the seed wheat variety 'Bohemia' was 8 mg/l 2,4-D and 1 mg/l BAP. The callus culture was also subjected to salt stress, when NaCl was added to the nutrient medium with resulting concentrations of 50; 100 and 200 mmol/l. The addition of NaCl had a negative effect on the fresh weight gain of callus, while the flavonoid content increased slightly. This implies that the presence of salt led to the production of flavonoids which help the plants to cope with stress.

Keywords

kultivace, regulátory růstu, sekundární metabolity, Triticum aestivum, kalus

Keywords

Triticum aestivum, callus, cultivation, growth regulators, secondary metabolites

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 1. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 30. 5. 2024
• Supervisor: PharmDr. Jan Kubeš, Ph.D.
• Reader: Jiří Kudrna, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Crop Production