Fenotypová analýza mutantů Arabidopsis thaliana v genu pro Fe superoxiddismutasu 1 v odpovědi na inhibitor auxinového transportu.

Marek KVAPIL

Bachelor's thesis

Phenotypic analysis of Arabidopsis thaliana mutants in the Fe superoxide dismutase 1 gene in response to an auxin transport inhibitor.

Abstract:

Fe superoxiddismutasa (FSD1) patří do rodiny enzymů superoxiddismutas (SOD), zodpovědných za dismutaci superoxidového radikálu (O2-) na peroxid vodíku (H2O2), čímž zabraňují oxidativnímu poškození rostlinných buněk, způsobenému velmi reaktivním hydroxylovým radikálem (HO). Tyto molekuly jsou známé jako reaktivní formy kyslíku (ROS) a mimo jiné procesy se účastní regulace fytohormonální signalizace během vývoje rostlin. Auxin je rostlinný hormon zodpovědný za celou řadu procesů během růstu a vývoje rostlin. Pletivová distribuce FSD1 se částečně shoduje s distribucí auxinu v kořenových špičkách Arabidopsis thaliana. Cílem této práce bylo analyzovat fenotyp kořene mutantů A. thaliana fsd1 v odpovědi na inhibici polárního transportu auxinu navozeného pomocí kyseliny N 1 naftylftalamové (NPA), a tak vyhodnotit roli FSD1 v polárním transportu auxinu. Zjistili jsme, že se mutanti fsd1 nelišili od divého typu v odpovědi na NPA z hlediska délky primárního kořene a gravitropismu. Naopak malé, ale průkazné změny byly zjištěny v počtu a délce kořenových vlásků a ve vzdálenosti prvního kořenového vlásku od kořenového apexu. Naše výsledky ukázaly, že FSD1 má specifický vliv na odpovědi rostlin na inhibici polárního transportu auxinu.

Abstract:

Fe superoxide dismutase (FSD1) belongs to the enzymatic family of superoxide dismutases (SODs), which are responsible for dismutation of superoxide radical (O2-) to hydrogen peroxide (H2O2), thereby preventing oxidative damage to plant cells by a highly reactive hydroxyl radical (HO). These molecules are known as reactive oxygen species (ROS) and they participate, among other processes, in regulation of phytohormonal signalling during plant development. Auxin is a plant hormone responsible for multiple processes during plant growth and development. FSD1 tissue-specific distribution shows partial overlap with the distribution of auxin in Arabidopsis thaliana root tips. The objective of this thesis was to analyze the root phenotype of A. thaliana fsd1 mutants in response to the inhibition of polar auxin transport by N 1 naphtylphtalamic acid (NPA) and thus to evaluate the role of FSD1 during polar auxin transport. We have found that the response of fsd1 mutants to NPA did not difffer from wild types in terms of root elongation and gravitropism. On the other hand, FSD1 deficiency slightly affected the root hair number and elongation, as well as the distance of the first root hair bulge from root tip upon NPA treatment. These results indicate, that FSD1 has slight, but very specific roles in polar auxin transport in A. thaliana roots.

Keywords

ROS, auxin, FSD1, kyselina N-1-naftylftalamová, polární transport auxinu, superoxiddismutasy

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 5. 2021

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Tomáš Takáč, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biotechnology and Gene Engineering