Kinetika nefotochemického zhášania excitácií u mutantov Arabidopsis thaliana so zníženým množstvom svetlozberných antén

Nina KADÁŠOVÁ

Bachelor's thesis

Kinetics of non-photochemical quenching of excitations in Arabidopsis mutants with reduced amount of light-harvesting complexes.

Abstract:

Nefotochemické zhášanie (NPQ) je jedným z typov ochrany rastliny pred fotopoškodením. To nastáva vtedy, keď rastlina nie je schopná previesť všetku prijatú svetelnú energiu do procesov fotosyntézy. Okrem NPQ rastlina bojuje proti nadmernej fotooxidácii aj fluorescenčnými procesmi, neregulovanými stratami tepla alebo tvorbou kyslíkových radikálov (ROS), avšak táto možnosť nie je žiadúca, keďže poškodzuje bunečné štruktúry. Bol zisťovaný vplyv intenzity osvetlenia na priebeh nefotochemického zhášania, a to u rastlín s knock-out mutáciami v génoch pre Lhcb3 a Lhcb6 proteíny svetlozberných antén. Následky týchto mutácii sa preukázali v znížení elektrónového transportu, rovnako aj obsahu asimilačných pigmentov. Výsledky teda naznačujú isté poškodenia vo fotosystéme II a/alebo svetlozberných anténach. Práca popisuje adaptabilitu rastlín s takýmto typom poškodenia na rôzne typy osvetlenia. Ukazuje sa však, že rastliny s daným typom mutácii vykazujú neočakávanú vitalitu, ktorá predtým nebola popísaná.

Abstract:

Non-photochemical quenching (NPQ) is a type of plant protection against photo-damage, which occurs when the plant is unable to transfer all the absorbed light energy into its photosynthetic processes. In addition to NPQ, the plant also fights excessive photooxidation by fluorescence processes, uncontrollable heat loss or the formation of oxygen radicals (ROS). This reaction is not desirable, since it damages cellular structures of the plant. We investigated the effect of light intensity on the process of non-photochemical quenching in plants with knock-out mutations in the genes for Lhcb3 and Lhcb6 proteins of light-harvesting antennae. The consequences of these mutations have been shown to reduce the transport of electrons as well as the content of assimilation pigments. Therefore, the results suggest that a certain kind of damage in photosystem II and/or light-harvesting antennae occured. The thesis describes the adaptability of plants with this type of damage to different types of lighting. However, plants with a given type of mutation appear to show unexpected vitality that has not been previously described.

Keywords

Lhcb3, Lhcb6, nefotochemické zhášanie, nízka intenzita osvetlenia, normálna intenzita osvetlenia, PSII-LHCII, superkomplex C2S2M2, svetlozberné antény, vysoká intenzita osvetlenia

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 5. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Tereza Vánská

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Physics / Biophysics