Molekulární mechanismy interakcí fytohormonů auxinu a cytokininů v organogenezi de novo u Arabidopsis thaliana

Bc. Martina Matonohová

Master's thesis

Molecular mechanisms of auxin/cytokinin interactions in de novo organogenesis in Arabidopsis thaliana

Anotácia:

Rostliny na rozdíl od živočichů nejsou schopny uniknout před nepřízní podmínek prostředí. Proto se u rostlin vyvinuly mechanismy postembryonální de novo organogeneze, které jim umožňují reagovat na stále se měnící okolní podmínky. Od většiny živočichů se tak rostliny odlišují schopností vytvářet nové orgány, nebo i celou novou rostlinu, z již diferencovaných buněk. Průkopníky v tématu de novo organogeneze in vitro se stali Skoog a Miller, v jejichž experimentech byla stanovena role auxinu a cytokininu jako klíčových regulátorů organogeneze. Tohoto jsem využila i ve svých pokusech založených na hypokotylových explantátech z Arabidopsis thaliana, které jsem kultivovala na médiích s různými koncentracemi auxinu a cytokininu. Hypokotyl byl vybrán proto, že odstraněním kotyledonů a kořínku z etiolovaného semenáčku zabráníme transportu fytohormonů z obou částí a získáme tak izolovaný experimentální systém. Navíc primordia vznikající na hypokotylu sdílí podobné vlastnosti s primordii laterálních kořenů - zahrnují všechna typická vývojová stádia a vznikají také v pericyklu. Vývoj laterálních kořenů je významným modelem postembryonální de novo organogeneze. V práci se zaměřuji na monitorování raných stádií vývoje primordií v prvních dnech kultivace. Dosažené výsledky popisují vliv auxinu a cytokininu a jejich koncentrací na formování primordií v čase.

Abstract:

Unlike animals, plants are not able of escaping from unfavourable conditions. Thus plants developed postembryonic de novo organogenesis mechanisms which enable them to react to constantly changing environmental conditions. Plants differ from most animals in that they are able to create new organs or even a whole plant from already differentiated cells. Skoog and Miller became pioneers in the field of de novo organogenesis in vitro. The key role of auxin and cytokinin as regulators of organogenesis was determined in their experiments. I applied this to my own experiments on Arabidopsis thaliana hypocotyl explants cultivated on media with different auxin and cytokinin concentrations. Hypocotyls were chosen because by removing cotyledons and root from an etiolated seedling we can prevent the transport of phytohormones from both parts and get an isolated experimental system. Moreover, primordia occurring in the hypocotyls have similar properties to lateral root primordia – they possess all the typical developmental stages and they also originate from the pericycle. Lateral root development is an important model of postembryonic organogenesis. I focused on monitoring the early stages of primordial development in the first days of cultivation. The results obtained show the impact of auxin and cytokinin and their concentrations on primordia formation during the time.

Kľúčové slová

Arabidopsis, organogeneze, organogenesis, auxin, cytokinin, interakce, cross-talk, meristém, primordium, laterální kořen, lateral root, hypokotyl, hypocotyl, pericykl, pericycle

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 5. 2012

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 14. 6. 2012
• Vedúci: Mgr. Markéta Pernisová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Biology / Molecular Biology and Genetics