Molekulární mechanizmy světlem regulované tolerance rostlin k abiotickým stresům

Zuzana ŠPULEROVÁ

Diplomová práce

Molecular mechanisms of light-regulated tolerance of plants to abiotic stress

Anotace:

Zasolování půd má pro zemědělsky významné oblasti negativní dopady, a proto předmětem zájmu této práce bylo přispět k pochopení molekulárních mechanizmů tolerance rostlin k tomuto abiotickému stresu, a to v závislosti na světle. V předkládané diplomové práci byl sledován vliv světla na citlivost klíčení semen modelových rostlin k NaCl. Jako experimentální strategie byl využit genetický přístup spočívající v analýze mutantů s defekty ve vnímání modrého světla. Modelovými rostlinami byly Arabidopsis thaliana (mutant cry1-1, cry2-1) a Solanum lycopersicum (mutant 7B-1). Tito mutanti byli vybráni pro objasnění skutečnosti, zda kryptochromy a fototropiny zprostředkovávají vliv modrého světla na toleranci rostlin k NaCl. Výsledky experimentů vedly k závěru, že modré světlo zvyšuje toleranci semen A. thaliana k NaCl prostřednictvím CRY1 i CRY2. Experimenty s modelovou rostlinou rajčete vedly k závěru, že modré světlo a funkční produkt 7B-1 zvyšují citlivost semen rajčete k zasolení. Pomocí semikvantitativní PCR byla u mutanta 7B-1 zjišťována relativní exprese vybraného genu SIHA2. Analýza ukázala, že exprese SIHA2 nebyla regulována kvalitou světla ani zasolením, z čehož lze vyvodit závěr, že SIHA2 pravděpodobně nehraje důležitou úlohu ve světlem regulované toleranci semen rajčete k zasolení.

Abstract:

Soil salinization has a negative impact on important agricultural areas, therefore the topic of interest of this thesis is to the contribute to understanding of molecular mechanisms of plant tolerance to this abiotic stress, depending on light. In the presented thesis the impact of light on sensitivity seed germination of model plants to NaCl was being observed. As an experimental strategy there was the genetic approach used to analyze mutants with defects in the perception of blue light. The model plants were Arabidopsis thaliana (mutant cry1-1, cry2-1) and Solanum lycopersicum (mutant 7B-1). These mutants were selected to clarify the fact that cryptochromes and phototropins mediate the influence of blue light on plant tolerance to NaCl. The results of the experiments led to the conclusion that blue light increases the tolerance of A. thaliana seeds to NaCl through CRY1 and CRY2. Experiments with the model plant of the tomato have led to the conclusion that blue light and the functional product 7B-1 increases the sensitivity of the tomato seeds to salinity. Semi-quantitative PCR revealed the relative expression of the selected SIHA2 gene in mutant 7B-1. Analysis showed that SIHA2 expression was not regulated by light quality or salinity, suggesting that SlHA2 probably does not play an important role in the light regulated tolerance of tomato seeds to salinity.

Klíčová slova

Arabidopsis thaliana, Solanum lycopersicum, cry1-1, cry2-1, 7B-1, solný stres, NaCl, SIHA2

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 9. 5. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. RNDr. Martin Fellner, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biologie / Experimentální biologie