Úloha fytochromů v expresi genů pro auxin-binding proteiny u kukuřice Zea mays L.

Mariana RÝZNAROVÁ

Bachelor's thesis

Role of phytochromes in expression of genes coding for auxin-binding proteins in maize Zea mays L.

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá úlohou fytochromů na expresi auxin-binding proteinů ABP1 a ABP4 u kukuřice seté Zea mays L. Fytochromy jsou rostlinné fotoreceptory, které snímají především červené a daleko-červené spektrum světla. Podle toho, kterému světlu jsou vystaveny, se objevují v aktivní nebo neaktivní formě, které ovlivňují růst a vývoj rostliny. Různá spektra světla ovlivňují růst rostliny, světlo tedy funguje jako exogenní regulátor růstu. Auxin-binding proteiny jsou receptory pro auxin. Cílem mé bakalářské práce bylo vypracovat literární rešerši na dané téma. V experimentální části jsem zjišťovala, jak fytochromy zprostředkují vliv světla na růst rostlin kukuřice v podmínkách in vitro a na expresi genů kódujících kukuřičné proteiny ABP1 a ABP4. Studovala jsem tedy, zda jsou ve vývoji a růstu rostlin kukuřice fytochromové a auxinové signální dráhy vzájemně propojeny. K experimentům byla použita semena mutanta kukuřice elm-1 (elongated mesocotyl 1) a semena příslušné kontrolní izogenické linie B-73 (WT). Eml-1 je mutant, který má omezenou schopnost vytvářet aktivní fytochromy. Ve fyziologických experimentech jsme potvrdili, že světlo prostřednictvím fytochromů inhibuje prodlužování mezokotylu. Ve druhé, molekulární části jsem zjistila, že přítomnost fytochromů je nutná k expresi genů ABP1 a ABP4. Současně je však zřejmé, že modré a červené světlo hraje prostřednictvím fytochromů negativní úlohu v expresi těchto auxin-binding proteinů. Výsledky předkládané bakalářské práce podporují nejnovější literární údaje, které ukazují, že v rostlinách kukuřice jsou světelné signální dráhy a auxinová signalizace zprostředkovaná ABP vzájemně propojeny.

Abstract:

This thesis bachelor describes role of phytochromes in expression of auxin-binding proteins ABP1 and ABP4 in maize Zea mays L. Phytochromes are plant photoreceptors which primarily capture red and far-red light. Dependent on light exposure, phytochromes occur in active or inactive form, which differentially influence plant growth and development. Various parts of light spectrum influence plant growth, thus light functions as exogenous growth regulator. Auxin-binding proteins serve as auxin receptors. The aim of the thesis was to write a literary review on the topic of this bachelor thesis. In the experimental part of the thesis, I studied how phytochromes mediate the effect of light on maize growth in conditions in vitro and on the expression of genes encoding maize proteins ABP1 and ABP4. I have studied whether phytochrome and auxin signalling pathways are connected in the process of maize growth and development. For experiments, seeds of corn mutant elm-1 (elongated mesocotyl 1) and control isogenic line B-73 (WT) were used. Elm-1 is mutant that has limited ability to synthesize active forms of phytochrome. In physiological experiments, we proved that light inhibits mesocotyl elongation via phytochromes. In the second molecular part of the thesis, I revealed that the presence of phytochromes is essential for expression of genes ABP1 and ABP4. Concurrently, it is obvious that via phytochromes, blue and red light play a negative role in the expression of the auxin-binding proteins. Results presented in this bachelor thesis support the newest scientific data, which show that in maize light signalling and auxin signalling mediated by ABP are mutually connected.

Keywords

auxin.binding proteins, kukuřice, auxin, fytochromy

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 7. 2015

Accessible from:: 31. 7. 2015

Thesis defence

• Supervisor: doc. RNDr. Martin Fellner, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology