Změny v hladinách aminokyselin u rostlin vyvolané různými elicitory

Bc. Václav Pustka

Bachelor's thesis

Changes in amino acids levels in plants induced by different elicitors

Abstract:

Kromě toho, že jsou základními stavebním bloky bílkovin, slouží aminokyseliny u rostlin také k celé řadě fyziologických procesů nebo jako prekurzory pro syntézu řady dalších látek. Metabolismus aminokyselin u rostlin má také velký vliv na průběh interakce s patogeny. Během napadení fytopatogenními organismy dochází k procesu mobilizace dusíku, jehož cílem je přesun dusíku v rámci rostliny. S tím jsou spojeny zvláště změny hladin glutamátu, glutaminu, asparaginu a někdy také aspartátu. Primární metabolismus však může být také ovlivněn dalšími stresovými faktory jako je například kyselina β-aminomáselná. V rámci této bakalářské práce byly jako rostlinný model využity rostliny rajčete S. lycopersicum cv. Micro-Tom a tabáku N. benthamiana, u kterých byl sledován vliv aplikace β-aminomáselné kyseliny, P. syringae a P. parasitica na homeostázu aminokyselin. Výsledky ukazují, že působení stresových faktorů zvláště ovlivňuje koncentraci glutamátu a glutaminu, avšak různou měrou, což závisí na druhu rostliny i typu patogenu. Dále bylo pozorováno, že v listech s viditelnými příznaky hypersenzitivní reakce došlo k akumulaci prolinu, jehož souvislost s tvorbou reaktivních forem kyslíku byla prokázána již dříve.

Abstract:

In addition to being essential building blocks of proteins, amino acids in plants take part in several physiological processes or as precursors to the synthesis of many other substances. The metabolism of amino acids in plants has also a great influence on the course of interaction with pathogens. During the attack of phytopathogenic organisms, a nitrogen mobilization process occurs, aiming at the transfer of nitrogen within the plant. In particular, changes in glutamate, glutamine, asparagine and sometimes aspartate levels are associated with this process. Primary metabolism may also be affected by other stress factors, such as β-aminobutyric acid. In this bachelor thesis, the plants of tomato S. lycopersicum cv. Micro-Tom and tobacco N. benthamiana were used to monitor the effect of BABA, P. syringae and P. parasitica treatment on amino acid homeostasis. The results show that the effects of these stress factors affect glutamate and glutamine concentrations, but to a varying extent, depending on the plant species and the pathogen type. Furthermore, in the leaves where the symptoms of the hypersensitive reaction were visible, accumulation of amino acid proline was observed, which relation with the reactive oxygen species formation has been proven previously.

Keywords

aminokyseliny, homeostáza, elicitory, mobilizace dusíku, rostlinné patogeny, amino acids, homeostasis, elicitors, nitrogen mobilization, plant pathogens

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 12. 6. 2018
• Supervisor: doc. Mgr. Jan Lochman, Ph.D.
• Reader: Mgr. Kateřina Dadáková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry