Cytokininové deriváty a jejich vliv na buněčné membrány během indukované senescence

Bc. Elisabeth HYPIUSOVÁ

Master's thesis

Cytokinin derivatives and their effect on cell membranes during induced senescence

Abstract:

Senescence je charakteristická postupným zhoršováním funkčních vlastností rostlin, které zahrnuje i snižování obsahu fotosyntetických pigmentů a fotosyntetické aktivity či zvýšení produkce reaktivních forem kyslíku s tím související oxidativní poškození a ztrátu funkce včetně integrity buněčných membrán. Cytokininy jsou multifunkční fytohormony, které jsou zapojeny v řízení všech životně důležitých funkcí rostlin, a to včetně reakce na biotické a abiotické stresy a senescence. Senescenci lze účinně potlačit exogenní aplikací cytokininů a jejich derivátů. V této práci byl porovnáván vliv cytokininů benzylaminopurinu (BAP), trans-zeatinu (tZ), thidiazuronu (TDZ), a jejich derivátů 6-(3-hydroxybenzylamino)-9--D-arabinofuranosylpurinu (OH) a 1-(2-methoxyethyl)-3-(1,2,3-thiadiazol-5yl)močoviny (MTU) na změny indukované senescencí u primárních listů pšenice jarní (Triticum aestivum L. cv. Registana) inkubovaných ve tmě po dobu šesti dnů, a to včetně změn týkajících se stability buněčných membrán. Bylo zjištěno, že všechny použité látky byly schopné senescenci oddálit, lišily se ale mírou antisenescenčního účinku. Jako nejúčinnější v oddálení sledovaných změn způsobených senescencí se ukázal být cytokinin TDZ a cytokininový derivát MTU. Obě látky efektivně potlačily pokles obsahu fotosyntetických pigmentů, inhibici funkce PSII (Fv/Fm), produkci reaktivních forem kyslíku a s tím související poškození buněčných membrán.

Abstract:

Senescence is characterized by a gradual deterioration of plant functional properties, which includes a decrease in photosynthetic pigments and photosynthetic activity or an increase in the production of reactive oxygen species and the associated oxidative damage and loss of function and integrity of cell membranes. Cytokinins are multifunctional phytohormones that are involved in the control of all vital plant functions, including responses to biotic and abiotic stresses and senescence. Senescence can be effectively suppressed by exogenous application of cytokinins and their derivatives. In this work, the effect of the cytokinins benzylaminopurine (BAP), trans-zeatin (tZ), thidiazuron (TDZ), and their derivatives 6-(3-hydroxybenzylamino)-9--D-arabinofuranosylpurine (OH) and 1-(2-methoxyethyl)-3-(1, 2,3-thiadiazol-5yl)urea (MTU) on senescence-induced changes in primary leaves of spring wheat (Triticum aestivum L. cv. Registana) incubated in the dark for six days, including changes related to cell membrane stability. It was found that all the substances used were able to delay senescence but differed in the degree of antisenescence effect. The cytokinin TDZ and the cytokinin derivative MTU proved to be the most effective in delaying the observed senescence-induced changes. Both substances effectively suppressed the decrease in photosynthetic pigment content, inhibition of PSII function (Fv/Fm), production of reactive oxygen species and associated damage to cell membranes.

Keywords

Cytokininy, pšenice, Triticum aestivum, senescence, fluorescence, fotosyntéza

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 8. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Zuzana Kučerová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Biophysics / Biophysics