Fenotypová charakterizace vybraného dvojitého mutanta MAPK v podmínkách abiotického stresu

Dominik GREBÍK

Bachelor's thesis

Phenotypic characterization of selected MAPK double mutant in abiotic stress conditions.

Abstract:

Teoretická část bakalářské práce se zabývá rostlinou Arabidopsis thaliana jako modelovým organismem. Je popsáno fungování mitogenem aktivovaných proteinkinas (MAPK), jako významné součásti rostlinné signalizace. Charakterizovaná je i úloha MAPK při různých stresových podmínkách (sucho, chlad, solný stres, těžké kovy), kterým mohou být rostliny vystaveny. Poslední část je věnována přípravě dvojitých mutantů MAPK jako vhodného nástroje na studium funkce genů kódujících MAPK. Experimentální část se nejprve zabývá obecnou fenotypovou charakterizací vybraného dvojitého mutanta mpk4anp3. Fenotyp tohoto mutanta je srovnáván s příslušnými jednoduchými mutanty mpk4 a anp3. Jako kontrola sloužil divoký typ Col-0. Byl sledován fenotyp kořene, měřena délka primárního kořene, vzdálenost od kořenové špičky po první kořenový vlásek a stanoven počet laterálních kořenů. Pomocí vitální fluorescenční barvičky FM4-64 byly pozorovány průduchy a anatomie kořenové špičky epifluorescenčním a také konfokálním laserovým skenovacím mikroskopem. Následně byl studován vliv solného stresu na kořenový systém mpk4anp3 mutanta. Rostliny byly pěstovány na médiích s různou koncentrací KCl a i zde byla měřena délka kořene, vzdálenost od kořenové špičky po první kořenový vlásek a stanoven počet laterálních kořenů. Dále byl sledován dlouhodobý vliv solného stresu na nadzemní část tohoto dvojitého mutanta. Rostliny byly kultivovány horizontálně na médiích s různou koncentrací KCl a NaCl a stanovila se jejich životaschopnost. Z našich výsledků vyplývá, že dvojitý mutant mpk4anp3 je citlivější na solný stres než jednoduší mutanti mpk4 a anp3.

Abstract:

The theoretical part of the bachelor thesis deals with Arabidopsis thaliana as a model plant. The function of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) as an important part of plant signalling and their role in the various stress conditions to which plants may be exposed (drought, cold, salt stress, heavy metals) is also characterized. The last part of this thesis focuses on MAPK double mutants as an appropriate tool for studying functions of MAPK genes. The experimental part deals with the general phenotypic characterization of the selected double mutant mpk4anp3. The phenotype of this mutant is compared to the respective single mutants mpk4 and anp3. Col-0 is used as a control wild type. The general phenotype of the root was studied. Next the root length and distance from the root tip to the first root hair was measured, as well as number of lateral roots were determined. The anatomy of the root tip and stomata were studied under the epifluorescence and laser scanning confocal microscope using fluorescent vital dye FM4-46. Subsequently, the effect of salt stress on the root system of double mutant was discriminated. Plants were grown on media with different concentrations of KCl and NaCl and their viability was determined. Length of the primary root as well as distance from the root tip to the first root hair was measured. In addition, numbers of lateral roots were counted. Finally, long-term effects of salt stress on the aerial part of double mutant were studied. Our results show that the double mutant mpk4anp3 is more susceptible to the salt stress in comparison to the simple mutants mpk4 and anp3.

Keywords

dvojitý mutant, MAPK signalizace, abiotický stres, solný stres

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 5. 2018

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Olga Šamajová, Dr.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biotechnology and Gene Engineering