Role cytokininů v regulaci odpovědi na nedostatek síry u Arabidopsis thaliana

Bc. Helena Štuříková

Master's thesis

Cytokinin Action In Sulfur Nutrition-related Responses In Arabidopsis thalina

Anotácia:

Za deficitu síry dochází u rostlin k mnoha adaptivním stresovým reakcím, které musí být vzá-jemně zkoordinovány. Bylo již dokázáno, že fytohormony cytokininy se účastní příjmu a asi-milace síry, poznatky jsou však rozporuplné. V této diplomové práci bylo zjištěno, že cytokini-ny vyvolávají změny v expresi genů odpovědi na nedostatek síry, které jsou doprovázeny sní-žením glutathionu, klíčové sloučeniny síry. Dále bylo zjištěno, že odpověď na nedostatek síry zahrnuje i změnu hladiny cytokininů, díky které je dosaženo koordinace adaptací ve vývoji a/nebo metabolismu. Rostliny A. thaliana deficientní v signální dráze cytokininů vykázaly na-rušení elongace kořene za nedostatku síry. Elongace kořene v odpovědi na nedostatek síry byla navíc dále stimulována nízkými koncentracemi cytokininů. Roli cytokininů v odpovědi na nedostatek síry dále prokázaly opět rostliny deficientní v signální dráze cytokininů, které akumulovaly více glutathionu za běžné výživy oproti standardním rostlinám, snížení glutathio-nu navíc posílil nedostatek síry. Výsledky této práce ukazují na účast cytokininů v kontrole výživy sírou.

Abstract:

Sulfur deficiency stress induces a number of adaptive responses which must be coordinated. Phytohormone cytokinin has been previously shown to regulate sulfur aquisition and utilizati-on, however, the cytokinin-regulation of sulfur nutrition remains elusive. In this diploma the-sis, it was reported that cytokinin induces a sulfur-deficiency-like gene expression which is accompanied by a decrease in pool of the key sulfur-containing compound glutathione. Further, it was found that the sulfur deficiency responses involve altered cytokinin status to coordinate developmental and/or metabolic adaptations. Arabidopsis plants deficient in cytokinin signaling showed disrupted root elongation in response to sulfur starvation and, unexpectedly, the root elongation in response to sulfur starvation was further stimulated by a low cytokinin concentration. Further, the role of cytokinin in sulfur nutrition was indicated in cytokinin signaling-deficient plants which accumulated more glutathione under normal nu-tritive conditions in comparison to wild-type, and vice versa, the decrease of glutathione pool was exaggerated during sulfur starvation. Altogether, results of this diploma thesis suggest that cytokinins participate in nutritional sulfur homeostasis control.

Kľúčové slová

elongace kořene, glutathion, síra, stres, výživa

Keywords

sulfur, stress, nutrition, root elongation, glutathione

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 4. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Mgr. Jaroslav Pavlů
• Oponent: Nagavalli Kiran, externi

Mendel University in Brno

Faculty of Agronomy

Master programme / odbor:
Plant Production / Plant Biotechnology