Receptory modrého světla a jejich úloha v citlivosti rostlin k zasolení

Monika HLADÍKOVÁ

Bachelor's thesis

Blue light receptors and their role in plant sensitivity to salt stress

Abstract:

Předkládaná bakalářská práce je věnovaná studiu reakcí klíčení semen Huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.) k zasolení chloridem sodným (NaCl), v závislosti na různé kvalitě světla. Cílem bakalářské práce bylo zjistit, zda jsou receptory modrého světla, CRY1, CRY2 a ZTL-1 zapojeny v regulaci reakcí rostlin k zasolení. Teoretická část je zaměřena na zpracování literární rešerše související s daným tématem. Jednotlivé kapitoly jsou věnované následující problematice: klíčení, fotomorfogeneze a fotoreceptory, vliv abiotického stresu na rostlinu a vliv světla na abiotický stres. Ke zjištění zapojení receptorů modrého světla v reakci rostlin k zasolení v podmínkách in vitro byl využit genetický přístup, jehož základem byla analýza mutantů s defekty ve fotoreceptorech: cry1-1, cry2-1 a ztl-1, ve srovnání s příslušnými ekotypy rostliny Arabidopsis thaliana, ze kterých byli mutanti odvozeni, Ler, Col a C-24. Experimentální klíčení semen proběhlo za různých světelných podmínek (tma, modré a červené světle) a při různých koncentracích NaCl obsažené v médiu. Experimenty bylo zjištěno, že na světle (především modrém) ztráta funkce genů pro fotoreceptory CRY1, CRY2 a Zeitlupe způsobila nižší toleranci semen Arabidopsis k zasolení. Je tedy pravděpodobné, že funkční a aktivované fotoreceptory CRY1, CRY2 a ZTL1 tedy zvyšují toleranci semen Arabidopsis k zasolení. Na základě získaných výsledků byly navrženy mechanismy, jakými světlo prostřednictvím fotoreceptorů CRY1 a CRY2 mohou ovlivnit schopnost rostlin tolerovat zasolení.

Abstract:

Submitted bachelor thesis is dedicated to the study of responses of germination of Arabidopsis thaliana seeds to salinity caused by sodium chloride (NaCl) as functions of various light conditions. The aim of the bachelor thesis was to find out, whether blue-light receptors CRY1, CRY2 and ZTL1 are involved in regulation of plant responses to salinity stress. The theoretical part is devoted to the writing of literature review related to the given topic. The individual chapters are devoted to the following problems: germination, photomorphogenesis and photoreceptors, the effect of abiotic stress on plants and the effect of light on abiotic stress. To find out the connection between blue-light receptors and plant responses to salinity stress, the genetic approach was applied which was based on the analysis of mutants with defects in photoreceptors: cry1-1, cry2-1 and ztl-1, compared to appropriate ecotypes Ler, Col and C-24, from which the mutants were derived. Experimental seed germination took place under different light conditions (dark, blue light and red light) and under different concentrations of NaCl supplemented to the medium. The experiments revealed that on light (especially blue) loss of function of genes coding photoreceptors CRY1, CRY2 and Zeitlupe caused lower tolerance of Arabidopsis seeds to salt stress. Therefore, it is possible that functional and activated photoreceptors CRY1, CRY2 and ZTL-1 increase tolerance of Arabidopsis seeds to salinity stress. From the acquired results, mechanisms by which light trough photoreceptors CRY1 and CRY2 can influence the ability of plant to tolerate salinity were proposed.

Keywords

fotoreceptory, klíčení, Arabidopsis thaliana, zasolení, světlo

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 8. 2017

Thesis defence

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

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology