Příprava linií ječmene Hordeum vulgare s umlčeným genem pro cytokininový receptor HvHK3

Kateřina STŘELCOVÁ

Master's thesis

Preparation of barley Hordeum vulgare lines with silenced gene for cytokinin receptor HvHK3

Abstract:

Cytokininy jsou rostlinné hormony, které hrají zásadní roli během celého životního cyklu rostliny. Za fyziologických podmínek jsou hladiny aktivních forem udržovány pomocí regulace enzymů metabolismu cytokininů. Během působení stresu, ať už biotického nebo abiotického, se navíc k regulaci aktivních forem přidává i modulace na úrovni percepce. V dřívějších pracích zabývajících se přípravou transgenních rostlin ječmene (Hordeum vulgare) overexprimujících gen cytokinin dehydrogenasy 1 z Arabidopsis thaliana (enzym degradace cytokininů) bylo zjištěno, že je percepce cytokininů modulována na úrovni transkriptu a to konkrétně u genu pro cytokininový receptor HvHK3. Ten je analogem pro gen histidin kinasy 3 z Arabidopsis thaliana, který, jak bylo zjištěno, hraje hlavní roli v cytokinin-zprostředkovaném procesu prodloužení životaschopnosti listu. Příprava mutanta ječmene s umlčeným genem HvHK3 by tak přispěla k objasnění funkce receptoru HvHK3 v regulaci signalizace cytokininů. Náplní teoretické části této diplomové práce je vypracovat rešerši na téma porovnání dostupných molekulárně-biologických metod pro umlčování genů v ječmeni. Cílem experimentální části pak je připravit linii ječmene s umlčeným genem HvHK3 pomocí technologie RNA interference.

Abstract:

Cytokinins are phytohormones, which have essential role during the whole life cycle of plants. Under physiological conditions the levels of active forms are maintained through regulation of cytokinin metabolism. Under stress conditions, whether biotic or abiotic, regulation of active forms is mediated by modulation on the level of perception. In earlier works on the subject of preparation of transgenic line of barley (Hordeum vulgare) overexpressing cytokinin dehydrogenase 1 gene from Arabidopsis thaliana (cytokinin degradation enzyme), it was ascertained that the perception of cytokinins is modulated on the level of transcription, particularly concerning the cytokinin receptor gene HvHK3. The receptor is an analogue of histidine kinase 3 from Arabidopsis thaliana which is essential for leaf's life-lengthening process mediated by cytokinins. Preparation of barley mutant with silenced HvHK3 gene would contribute to elucidation of the HvHK3 receptor function in regulating cytokinin signaling. The purpose of the theoretical part of this diploma thesis is to compare standing molecular-biological methods for gene silencing in barley. The aim of the experimental part of this diploma thesis is to prepare a mutant line of barley with silenced HvHK3 gene using RNA interference technology.

Keywords

Cytokininy, Hordeum vulgare, receptor cytokininů HvHK3, umlčování genů pomocí RNAi, transformace ječmene pomocí Agrobacterium tumefaciens

Language used: Czech

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

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Mária Šmehilová, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry