Odlišná odezva metabolismu fenolových látek rostlin Arabidopsis thaliana s narušenou percepcí modrého světla při aklimaci na různé spektrální složení viditelného světla a teploty.

Bc. Nikola KUZNICIUSOVÁ

Diplomová práce

Distinct responses of phenolic compound metabolism in Arabidopsis thaliana plants with impaired blue light perception during acclimation to different spectral quality of visible light and temperatures

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá vlivem spektrální kvality fotosynteticky aktivní radiace (FAR) při různé aklimační teplotě na metabolismus fenolových látek (FL). Za tímto účelem byly vypěstovány rostliny Arabidopsis thaliana var. Landsberg erecta (divoký typ) a geneticky modifikované rostliny cry1cry2 s narušenou percepcí modré složky FAR. V tomto experimentu bylo pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie s diodovým polem (HPLC-DAD) a hmotnostní detekcí (HPLC-MS) sledováno a identifikováno 13 fenolových látek, které se řadí k derivátům kyseliny sinapové, kempferolu nebo kvercetinu. Byla stanovena antioxidační aktivita (AOX) metodou DPPH? provedeno in-vivo měření epidermálního UV-A stínění. Významný pozitivní vliv na celkový obsah FL, AOX i epidermální UV-A stínění vykazovaly rostliny vystavené především modré složce (B) fotosynteticky aktivní radiace (FAR) a nízké teploty (LT). U divokého typu rostlin Arabidopsis vystavených těmto podmínkám bylo možné pozorovat synergický pozitivní efekt modré složky FAR a LT. Tyto environmentální podmínky také ovlivňují profil syntetizovaných FL. V podmínkách B-LT jsou syntetizovány deriváty kvercetinu a je pozitivně ovlivněna také syntéza derivátů kempferolu. U rostlin s narušenými kryptochromy došlo v porovnání s ostatními spektrálními kvalitami po ozáření modrou složkou FAR v kombinaci s LT k významnému poklesu celkového obsahu FL, AOX i epidermálního UV-A stínění. Příčina tohoto jevu ale není známa.

Abstract:

This thesis deals with the influence of spectral quality of photosyntetically active radiation in combination with different temperature on metabolism of phenolic compounds (PC). For this purpose wild type plants of Arabidopsis thaliana (var. Landsberg erecta) and genetically modified plants with impaired perception of blue light were grown. HPLC-DAD and HPLC-DAD-MS were used for relative quantification and identification of phenolic compounds respectively. 13 PC were tentatively identified or classified within this work as sinapic acid, kaempferol and quercetin derivatives. The antioxidation activity (AOX) and epidermal UV-A shielding was determined as well. Significant positive effect of blue light (B) of PAR and low temperature (LT) on total content of PC, AOX and epidermal UV-A shielding was observed in Arabidopsis thaliana plants. In wild type was observed synergistic positive effect of blue light and low temperature. These environmental factors influence a profile of synthesized PC. Combination of B and LT conditions leads to accumulation of quercetin and also kaempferol derivatives. On the contary, in CRYs impaired plants of Arabidopsis thaliana the B-LT acclimation suprisingly let to signifiant reduction of PC content, AOX and also epidermal UV-A shielding. However origin of this phenomenons is still not known.

Klíčová slova

Spektrální kvalita fotosynteticky aktivní radiace, teplota, Arabidopsis thaliana (Landsberg erecta), kryptochromy, epidermální UV-A stínění, antioxidační aktivita, vysokoúčinná kapalinová chromatografie, identifikace a kvantifikace fenolových látek

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 7. 2022

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 30. 8. 2022
• Vedoucí: Mgr. Jakub Nezval, Ph.D.

OSTRAVSKÁ UNIVERZITA

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Aplikovaná fyzika / Biofyzika