Změny světlem indukovaného pohybu chloroplastů během senescence rostlin

Tereza CYŘÍKOVÁ

Bachelor's thesis

Changes in light-induced chloroplast movement during plant senescence

Abstract:

Jedním z procesů, kterými rostlina reaguje na dynamicky se měnící světelné podmínky okolního prostředí, je pohyb chloroplastů. V případě silného světelného záření se chloroplasty snaží vyhnout poškození fotosyntetického aparátu pomocí únikového pohybu, naopak při nedostatku světelného záření se snaží zvýšit rychlost fotosyntézy pomocí akumulačního pohybu. Důležitou fází života rostliny nebo listu, která nastává před jejich odumřením, je senescence umožňující recyklaci látek. Aby tato recyklace byla efektivní, musí být v senescentních listech regulována absorpce světla. K této regulaci může kromě jiných procesů přispívat právě světlem vyvolaný pohyb chloroplastů. Tato práce je tedy zaměřena na studium změn v pohybech chloroplastů během senescence rostlin huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana L., ekotyp Col-0), pšenice seté (Triticum aestivum L. cv. Aranka) a tabáku virginského (Nicotiana tabacum L. cv. Samsun). Pohyb chloroplastů byl určován ze změn kolimované transmitance listů. Ze studovaných rostlinných druhů byla pozorována největší míra únikového pohybu chloroplastů u huseníčku, menší u tabáku a nejmenší u pšenice. Vlivem senescence došlo u huseníčku a tabáku ke snížení únikového pohybu chloroplastů. U pšenice se tento trend změn pohybu chloroplastů nepotvrdil. U všech měřených druhů rostlin jsme zaznamenali vyšší rozsah pohybu chloroplastů u listů v juvenilní fázi než u listů v reprodukční fázi.

Abstract:

One of the processes allowing adaptation to fluctuating environmental light conditions is chloroplast photorelocation movement. In the case of strong light, chloroplasts can avoid photodamage through avoidance movement, while under low-light they canoptimize photosynthetic activity through accumulation movement. The last phase, which occurs before the death of plant or leaf is called senescence. This process allows the plant to recycle substances from the leaves to other parts of the plant. Regulation of light absorption in senescing leaves is important for effective recycling. This bachelor thesis is aimed to find out, whether there are changes in chloroplast movements during plant senescence in Arabidopsis thaliana L. (ecotype Col-0), Triticum aestivum L. (cv. Aranka) and Nicotiana tabacum L. (cv. Samsun). Chloroplast movements were estimated from changes in collimated leaf transmittance. The highest extent of chloroplast avoidance movement was observed in A. thaliana, smaller in N.tabacum and the lowest in T. aestivum. During senescence, the avoidance movement of chloroplasts was reduced in A. thaliana and tobacco. In wheat, this trend of changes in chloroplast movement was not confirmed. In all measured plant species, we recorded a higher extent of chloroplast movement in leaves of plants in the juvenile phase than in the reproductive phase.

Keywords

Pohyb chloroplastů, transmitance, fototropin, huseníček, tabák, pšenice

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 6. 2020

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Martina Špundová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biotechnology and Gene Engineering