Podíl mitogen-aktivovaných proteinkináz (MAPK) na signalizaci biotických interakcí u vojtěšky

Bc. Zuzana KOVALČÍKOVÁ

Master's thesis

Role of Mitogen-activated protein kinases (MAPKs) in the biotic interaction signaling in alfalfa

Abstract:

Zmeny klimatických podmienok a nárast ľudskej populácie zvyšujú nároky na produkciu plodín, krmovín a chov dobytka. Rastlinná biomasa je dôležitá nielen pre kŕmne účely, ale aj na obohacovanie pôdy o organickú zložku, čo zlepšuje jej kvalitu. Medicago sativa L ssp. je najviac rozšírenou bôbovitou krmovinou na svete a patrí aj medzi modelové rastlinné druhy pri štúdiu symbiotických interakcií s pôdnymi baktériami. Diplomová práca bola zameraná na štúdium symbiotických interakcií rastlín Medicago sativa s baktériami Sinorhizobium meliloti so zameraním na podiel MAPK signalizácie v symbiotickom procese. Boli otestované rôzne protokoly kokultivácie rastlín s baktériami, zdokumentovali sa prvé štádiá interakcie koreňových vláskov s baktériami a vyhodnotil sa počet vytvorených nodulov. Tieto experimenty boli prevádzané na kontrolných rastlinách M. sativa, na transgénnych rastlinách so zníženou expresiou SIMKK (SIMKK RNAi) a transgénnych rastlinách s produkciou značeného markera mikrotubulov (MBD-GFP). Výsledky ukázali, že efektivita tvorby nodulov bola výrazne znížená u transgénnych línií SIMKK RNAi, čo naznačuje možný podiel SIMKK na nodulačnom procese.

Abstract:

Climate changes and increase in human population enhanceour needs for crop and forage production and cattle farming. Plant biomass is important also for enrichment of organic compounds in the soil. Medicago sativa L spp. is one of the most popular fodder plant species in the world and serves also as a model for symbiotic plant-soil bacteria interactions.The aim of diploma thesis was the study of symbiotic interactions of Medicago sativa with Sinorhizobium meliloti, emphasizing possible involvement of MAPK signaling in the symbiotic process. Different approaches were performed: testing of several plant-bacteria cocultivation protocols, documentation of early stages of root hairs-bacteria interactions and quantification of nodules developed. Experimental plant material were control M. sativa plants as well as transgenic plants with downregulation of SIMKK (SIMKK RNAi), and with the expression of GFP microtubule marker (MBD-GFP). Results showed significant reduction of root nodule production in SIMKK RNAi lines, indicating possible involvement of SIMKK in the regulation of nodulation process.

Keywords

Medicago sativa, MAPK, Sinorhizobium meliloti

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 4. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 29. 5. 2017
• Supervisor: prof. Mgr. Miroslav Ovečka, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biotechnology and Gene Engineering