Vliv solného stresu na fenotyp a kořenový proteom ječmene setého (Hordeum vulgare) cv. Golden Promise

Dominika CZERNÁ

Bachelor's thesis

Phenotypic and root proteome changes of barley (Hordeum vulgare) cv. Golden Promise grown under salt stress conditions

Abstract:

Značné množství zemědělské půdy trpí na zvýšenou koncentraci soli, což se odráží na celkovém výnosu pěstovaných plodin. Z toho důvodu se mnoho výzkumných projektů snaží přispět k vyšlechtění nových, soli odolných rostlinných kultur. Šlechtění předchází experimenty s plodinami tolerantními na sůl. Při těchto experimentech se hodnotí řada faktorů - mezi nimi taky fenotyp plodin a změny celkového proteinového složení po působení solného stresu na rostliny. Teoretická část práce pojednává o signálních mitogen aktivovaných protein kinasových dráhách rostlin, obecně se zabývá reakcí rostlin na stresové podmínky a konkrétně se zaměřuje na solný stres. Také se v této části objevuje úsek věnovaný proteomickému přístupu. Předkládaná bakalářská práce je zaměřena na sledování fenotypových změn a variací zaznamenaných v kořenovém proteomu ječmene setého (Hordeum vulgare) cv. Golden Promise po působení solného stresu. Fenotypové změny v kořenovém systému byly vyjádřeny rozdílnými délkami a počtem kořenů na rostlinu u stresovaných i kontrolních rostlin. Změny v nadzemní části byly vyhodnoceny prostřednictvím spektrofotometrického stanovení listových barviv. Změny v kořenovém proteomu ječmene setého byly detekovány pomocí dvourozměrné elektroforézy. Fenotypové a proteomické výsledky byly ve vzájemném souladu. Pozorování inhibice růstu kořenového systému u stresovaných rostlin se shodovalo s předpokládaným výším výskytem katabolických reakcí u stresovaných rostlin oproti kontrolním rostlinám.

Abstract:

A substantial amount of agricultural land is suffering from increased salt concentration and this fact is reflected in the decreased yield of crops. To cope with this problem, there is a big effort to breed new salt resistant plant cultures. At the beginning of producing new plant resistant cultures, experiments that comprise testing plant salt tolerance are inevitable. This experiments include monitoring crop phenotypes under the salt stress and analyzing changes in the total protein composition of crop plants after salt stress. Theoretical part of the thesis sumarizes knowledge about the mitogen activated protein kinases pathways of crops. It also deals with reactions of crops under stress conditions with the focus on salt stress. One section of the thesis is devoted to proteomics approach. Practical part of the bachelor thesis is focused on monitoring and analyzing phenotype changes observed on the barley plants (Hordeum vulgare) cv. Golden Promise root proteome. The phenotipic changes in the root system were evaluated as differences in the number of roots per plant in stressed and control plants. Green part of analyzed plants was evaluated for leaf pigments by spectrophotometric measurement. Changes in the root proteome of barely stressed and control plants were detected by two-dimensional electrophoresis. Results of phenotypic and proteomic analyses were in accordance when observed retarted growth of root system of stressed plants was confirmed by the hypothesis of proteomic analyses.

Keywords

dvourozměrná elektroforéza, ječmen setý (Hordeum vulgare) cv. Golden Promise, mitogen aktivované protein kinasy, proteomika, solný stres

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 5. 2015

Accessible from:: 6. 5. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Pavol Vadovič, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry