Srovnání působení různých antisenescenčních látek na fotosyntetický aparát listů ječmene vystavených světlu

Nikola ZEMKOVÁ

Bachelor's thesis

Comparison of the effect of different antisenescence compounds on the photosynthetic apparatus of barley leaves exposed to light

Abstract:

Listová senescence je přirozenou součástí životního cyklu rostlin, lze ji však oddálit vnější aplikací cytokininů nebo jejich derivátů. Důležitým faktorem ovlivňujícím nástup a průběh senescence je světlo. V závislosti na jeho intenzitě, světelné periodě i spektrálním charakteru dokáže chránit fotosyntetický aparát před změnami souvisejícími se senescencí, nebo naopak působit jeho poškození. Při současném vystavení rostliny cytokininům a světlu se jejich účinky vzájemně ovlivňují. V této práci byl porovnáván vliv sedmi různých antisenescenčních látek na indukovanou senescenci u oddělených listů ječmene vystavených dvěma odlišným světelným zdrojům s rozdílnými světelnými spektry - LED světlu a zářivkovému světlu. Dále bylo také provedeno srovnání senescence indukované tmou s postupem indukované senescence na světle. Stav listů byl posuzován dle změny barvy, měřením obsahu fotosyntetických pigmentů spektrofotometricky, měřením parametrů chlorofylové fluorescenční indukce, měřením obsahu malondialdehydu a ve vybraných případech byla navíc zjišťována míra poškození biologických membrán metodou "ion-leakage". U segmentů inkubovaných v kontrolním roztoku byl zaznamenán ochranný efekt zářivkového světla, zatímco u vzorků na LED světle došlo dokonce k urychlení senescence oproti segmentům ve tmě. U některých variant ošetřených antisenescenčními látkami a vystavených zářivkám bylo pozorováno urychlení senescence oproti segmentům v kontrolním roztoku. Na LED světle nedošlo k urychlujícímu efektu u žádné ze sledovaných látek. Listové segmenty inkubované na LED světle vykazovaly v menší míře znaky typické pro průběh senescence na světle - zvýšení poměru chlorofylu a ku chlorofylu b a nárůst obsahu malondialdehydu. Výrazné poškození segmentů v kontrolním roztoku a ochranný efekt všech antisenescenčních látek naopak ukazují na podobnost s postupem senescence ve tmě.

Abstract:

Leaf senescence is a natural part of the plant life cycle, however it can be delayed by exogenous aplication of cytokinins or their derivatives. An important factor affecting the onset and progress of senescence is light. Depending on its intensity, light period and spectral character, it can protect the photosynthetic apparatus from changes related to senescence, or, on the contrary, cause its damage. When the plant is simultaneously exposed to cytokinins and light, their effects influence each other. The effect of seven different anti-senescence substances on induced senescence in detached barley leaves exposed to two different light sources with different light spectra - LED light and fluorescent light - was compared in this work. Furthermore, a comparison of dark-induced senescence with the process of induced senescence in the light was also made. The condition of the leaves was assessed according to the change in color, by measuring the content of photosynthetic pigments spectrophotometrically, by measuring the parameters of chlorophyll fluorescence induction, by measuring the content of malondialdehyde, and in selected cases, the degree of damage to biological membranes was also determined by the "ion-leakage" method. In the segments incubated in the control solution, a protective effect of fluorescent light was noted, while in the samples under LED light senescence was even accelerated compared to the segments in the dark. In some variants treated with anti-senescence substances and exposed to fluorescent light was observed acceleration of senescence compared to segments in the control solution. On the contrary, LED light did not have an accelerating effect for any of the monitored substances. Leaf segments incubated in LED light showed, to a lesser extent, signs typical of senescence in the light - an increase in the ratio of chlorophyll a to chlorophyll b and an increase in malondialdehyde content. Significant damage to the segments in the control solution and the protective effect of all anti-senescence substances, on the contrary, indicate a similarity with the senescence process in the dark.

Keywords

senescence, cytokininy, ječmen, fluorescenční parametry, světlo

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2024

Thesis defence

• Supervisor: doc. RNDr. Martina Špundová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biophysics / Biophysics - Specialization in General Biophysics