Od světla nezávislá biosyntéza chlorofylu v nahosemenných rostlinách

Mgr. Tibor STOLÁRIK

Doctoral thesis

Light-independent chlorophyll biosynthesis in gymnosperms

Abstract:

This thesis is focused on chlorophyll biosynthesis in gymnosperm plants which are characterized by ability of chlorophyll formation also in dark. This is achieved by the presence of light-independent protochlorophyllide oxidoreductase (DPOR) which is typical inter alia for gymnosperms and plays an important role in chlorophyll biosynthetic pathway together with light-dependent protochlorophyllide oxidoreductase (LPOR). We aimed our attention especially on Norway spruce (Picea abies Karst.) and European larch (Larix decidua Mill.) plants. A special attention is paid to theoretical background of current state of knowledge in this field, especially in this review. Custom dissertation thesis consists of theoretical background followed by our results, documented by attached papers. Generally we can conclude that chlorophyll biosynthesis and its regulation in the gymnosperm plants depend on: plant species, developmental stage and environmental factors, such as light conditions, temperature, as well as composition of ambient atmosphere. Thus, chlorophyll formation may be regulated on various levels. We also summarized our results of gradual, light-dependent formation of PSII supercomplexes and oxygen evolution.

Abstract:

Predložená práca sa zameriava na biosyntézu chlorofylu v nahosemenných rastlinách, ktorých typickou črtou je schopnosť tvorby chlorofylu nielen na svetle, ale aj v tme. Túto schopnosť zabezpečuje prítomnosť od svetla nezávislej protochlorofylid oxidoreduktázy (DPOR), ktorá je medzi inými prítomná v nahosemenných rastlinách, kde spolu s od svetla závislou protochlorofylid oxidoreduktázou zohrávajú dôležitú funkciu. Svoju pozornosť sme zamerali predovšetkým na smrek obyčajný (Picea abies Karst.) a v menšej miere na rastliny smrekovca opadavého (Larix decidua Mill.). Obzvlášť veľkú pozornosť sme v práci venovali teoretickým základom danej problematiky, ktorá je aj nosným pilierom autoreferátu. Navyše, v samotnej dizertačnej práci dosiahnuté výsledky dokumentujeme prostredníctvom priložených publikácii. Záverom možno konštatovať, že biosyntéza chlorofylu a jej regulácia v nahosemenných rastlinách závisí od: konkrétneho rastlinného druhu, vývinového štádia a faktorov okolitého prostredia, ako sú svetelné podmienky, teplota a zloženie okolitej atmosféry, atď. Teda je možné povedať, že syntéza chlorofylu podlieha prísnej regulácii na viacerých úrovniach. V našich záveroch sme taktiež zhrnuli výsledky postupnej, od svetla závislej aktivácie superkomplexov fotosystému II a vývoja kyslíka.

Keywords

biosyntéza chlorofylu, nahosemenné rastliny, smrek obyčajný, smrekovec opadavý, od svetla nezávisla protochlorofylid-oxidoreduktáza (DPOR), regulácia syntézy chlorofylu, svetelné podmienky, teplota, vývin rastliny, obsah kyslíka v atmosfére, superkomplexy fotosystému II

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 12. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Andrej Pavlovič, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Physics / Biophysics