Příprava transgenní linie vojtěšky seté (Medicago sativa L.) pro studium symbiotické interakce

Filip CZEPIEC

Bakalářská práce

Preparation of alfalfa (Medicago sativa L.) transgenic line for studying symbiotic interaction

Anotace:

Symbiotická interakce mezi vojtěškou setou a hlízkovými bakteriemi má díky schopnosti obohacovat půdu o dusík zásadní význam. Po vzájemné výměně molekulárních signálů dochází k adhezi bakterií na povrch kořenových vlásků hostitelské rostliny a organogenezi kořenových hlízek. Při tomto procesu hrají důležitou roli proteiny podobné germinu (GLP). Předběžná data z diferenciálního proteomického screeningu odhalila rozdílnou abundanci GLP2 proteinu u transgenních linií vojtěšky seté s kontrastní úrovní exprese stresem-indukované mitogenem-aktivované protein kinasy (SIMK). SIMK je u vojtěšky seté mimo jiné zapojená také do vývoje kořenových vlásků a symbiotické interakce s bakterií Sinorhizobium meliloti. Cílem této bakalářské práce bylo připravit transgenní linii vojtěšky seté nadexprimující fluorescenčně značený GLP2 protein. Tranzientní transformací Nicotiana benthamiana byla otestována exprese konstruktu 35S::GLP2:GFP, který byl následně stabilně transformován do transgenní linie SIMKK-RNAi. In vitro somatickou embryogenezí byly získány transgenní rostliny SIMKK-RNAiGLP2-GFP, které byly podrobeny mikroskopické selekci a imunoblotové analýze pro potvrzení přítomnosti fúzního proteinu GLP2-GFP. Získaná linie bude využita pro studium hypotézy, podle které by SIMK mohla regulovat adhezi bakterií S. meliloti ke kořenovým vláskům vojtěšky seté prostřednictvím modulace množství GLP2 proteinu.

Abstract:

The symbiotic interaction between alfalfa and rhizobia is of crucial importance due to its ability to enrich the soil with nitrogen. Following the mutual exchange of molecular signals, bacteria adhere to the surface of host plant root hairs, leading to the organogenesis of root nodules. In this process, germin-like proteins (GLPs) play an important role. Preliminary data from a differential proteomic screening revealed varying abundances of the GLP2 protein in alfalfa transgenic lines with contrasting expression levels of stress-induced mitogen-activated protein kinase (SIMK). Among other functions, SIMK is also involved in root hair development and symbiotic interaction with Sinorhizobium meliloti in alfalfa. This bachelor's thesis aimed to prepare an alfalfa transgenic line overexpressing a fluorescently tagged GLP2 protein. The expression of the 35S::GLP2:GFP construct was first tested by transient transformation of Nicotiana benthamiana and subsequently stably transformed into the SIMKK-RNAi transgenic line. SIMKK-RNAiGLP2-GFP transgenic plants were regenerated in vitro via somatic embryogenesis and subjected to microscopy selection and immunoblot analysis to confirm the presence of the GLP2-GFP fusion protein. Obtained line will be used to investigate the hypothesis that SIMK could regulate the adhesion of S. meliloti to alfalfa root hairs by modulating GLP2 protein abundance.

Klíčová slova

Medicago sativa, transformace, Agrobacterium tumefaciens, SIMK, symbiotická interakce, GLP2-GFP

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 5. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Kateřina Hlaváčková, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biotechnologie a genové inženýrství / Biotechnologie a genové inženýrství