Interakce signálních drah rostlinných hormonů cytokininů a ethylenu

Bc. Barbora Brázdilová

Bachelor's thesis

Interaction of cytokinin and ethylene signaling pathways in plants

Anotácia:

Rostlinné hormony jsou signální molekuly, které hrají klíčovou roli ve vývoji rostlin. Tato bakalářská práce se zaměřuje na studium interakcí mezi rostlinnými hormony cytokininy a ethylenem, a jejich vliv na vývojové procesy rostlin. Výsledky ukazují, že při blokaci syntézy ethylenu nedochází k aktivaci signální dráhy cytokininů, což bylo sledováno pomocí dvou reportérových TCS (two-component signaling sensor) systémů v kořenech rostlin. Tyto výsledky korespondovaly s analýzou exprese genů, které nejsou stimulovány cytokininy při inaktivaci biosyntézy ethylenu. Tato molekulární odpověď se odrazila na reakci rostlin na cytokinin, kdy v přítomnosti inhibitoru biosyntézy ethylenu nedocházelo ke zkracování kořene cytokininy. Pozorované změny ve struktuře kořenového systému korelovaly s hladinou ethylenu, což potvrzuje jeho účast na regulaci těchto procesů. Tyto poznatky přispívají k hlubšímu porozumění komplexní sítě signálních drah rostlinných hormonů a jejich interakcí, které ovlivňují růst a vývoj rostlin.

Abstract:

Plant hormones are signalling molecules that play a key role in plant development. This bachelor's thesis focuses on the study of interactions between plant hormones cytokinins and ethylene, and their influence on the developmental processes of plants. The results show that blocking ethylene synthesis participates in activation of the cytokinin signaling pathway, which was monitored using two two-component signaling sensor (TCS) systems in plant roots. These results corresponded with the expression analysis of genes that are not stimulated by cytokinins during the inactivation of ethylene biosynthesis. This molecular response was reflected in the response of plants to cytokinin, where in the presence of an inhibitor of ethylene biosynthesis, cytokinins did not shorten the root length. The observed changes in the structure of the root system were directly linked to the level of ethylene, which confirms its participation in the regulation of these processes. These findings contribute to a deeper understanding of the complex network of signaling pathways and interactions between plant hormones, which has potential for application in the field of biotechnological manipulation of plants to improve agronomic traits.

Kľúčové slová

cytokininy, ethylen, kořen, Arabidopsis, fytohormony, cytokinins, ethylene, root, phytohormones

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 27. 6. 2024
• Vedúci: RNDr. Jan Skalák, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Ondřej Helia

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Biochemistry / Biochemistry