Srovnání působení různých antisenescenčních látek na fotosyntetický aparát listů vystavených světlu

Anna LUKŠOVÁ

Bakalářská práce

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

Anotace:

Senescence je posledním vývojovým stádiem rostliny kontrolovaným vnějšími a vnitřními podmínkami. V jejím průběhu dochází v rostlině k řadě fyziologických a biochemických změn ale i změn na genetické úrovni. Cytokininy jsou rostlinné hormony, o nichž je známo, že projevy senescence (jako je snížení fotosyntetické aktivity a obsahu chlorofylu) zpomalují či oddalují. Nicméně, v kombinaci se světlem či ve vysoké koncentraci mohou cytokininy senescenci urychlit. V této práci byl sledován vliv cytokininů 6-benzylaminopurinu (BAP) a 6-(3-hydroxybenzylamino)purinu (mT) a cytokininových derivátů 6-(3-methoxybenzylamino)-9-ß-D-arabinofuranosylpurinu (3MeOBAPA), 6-(3-hydroxybenzylamino)-9-ß-D-arabinofuranosylpurinu (3OHBAPA) a 1-(2-methoxyethyl)-3-(1,2,3-thiadiazol-5yl)močoviny (MTU) na indukovanou senescenci u oddělených listů Arabidopsis thaliana vystavených různým variantám osvětlení (LED osvětlení a osvětlení zářivkami o intenzitě PAR 300 ?mol fotonů. m-2. s-1) o různých fotoperiodách (16 h světlo/8h tma a 8 h tma/16 h světlo a kontinuální světlo). Účinky derivátů MTU, 3MeOBAPA a 3OHBAPA byly zkoumány, protože je známo, že efektivně oddalují senescenci u oddělených listů inkubovaných ve tmě a zároveň nemají negativní účinky jako běžné cytokininy. Listy inkubované v cytokininech a jejich derivátech byly vystaveny jednotlivým světelným podmínkám a po šesti dnech byl hodnocen stav fotosyntetického aparátu (pomocí parametru Fv/Fm) a stanoven obsah chlorofylu a+b a antokyanů. Bylo potvrzeno, že při ošetření listů BAP a mT a vystavení světlu je účinek cytokininů na fotosyntetický aparát a obsah chlorofylu a+b výrazně negativní. V případě inkubace listů při kontinuálním zářivkovém světle jsou deriváty 3MeOBAPA a 3OHBAPA schopny oddálit senescenci. Naopak efekt MTU je negativní při kontinuálním LED světle. Fotoperioda a zdroj světla jsou tedy zásadními faktory při sledování antisenescenčního účinku cytokininů a jejich derivátů v kombinaci se světlem.

Abstract:

Senescence is the last developmental stage of a plant controlled by external and internal factors. During this period, the plant undergoes a number of physiological and biochemical changes as well as changes at the genetic level. Cytokinins are plant hormones that are known to slow down or delay the effects of senescence (such as reduced photosynthetic activity and chlorophyll content). However, it is also known that, in combination with light or at high concentration, cytokinins often accelerate senescence. In this work, the effect of the cytokinins 6-benzylaminopurine (BAP), 6-(3-methoxybenzylamino)-9-ß-D-arabinofuranosylpurine (3MeOBAPA), 6-(3-hydroxybenzylamino)-9-ß-D-arabinofuranosylpurine (3OHBAPA), 6-(3-hydroxybenzylamino)purine (mT) and 1-(2-methoxyethyl)-3-(1, 2,3-thiadiazol-5-yl)urea (MTU) on induced senescence is studied using detached Arabidopsis thaliana leaves exposed to different illumination variations (LED or fluorescent tubes illumination with PAR 300 ?mol photon. m-2. s-1) with different photoperiods (16 h light/8 h dark and 8 h dark/16 h light and continuous light). The effects of MTU, 3MeOBAPA and 3OHBAPA derivatives were investigated as they have antisenescent activity in detached leaves incubated in dark while not having the negative effects like cytokinins. Leaves incubated in cytokinins and their derivatives were exposed to different photoperiods and light sources and after 6 days of this incubation, their effect on photosynthetic activity (using the Fv/Fm parameter) and the chlorophyll a+b and anthocyanin contents was evaluated. It was confirmed that when leaves were treated with BAP and mT and exposed to light, the effect of cytoknins on the photosynthetic apparatus and chlorophyll content is significantly negative. It was found that in the case of incubation under continuous fluorescent tubes light, the derivatives 3MeOBAPA and 3OHBAPA were able to delay senescence. On the contrary, the effect of MTU is negative under continuous LED light. Therefore, photoperiod and light source are essential factors in evaluating the antisenescence effect of cytokinins and their derivatives in combination with light.

Klíčová slova

Cytokininy, cytokininové deriváty, Arabidopsis thaliana, chlorofyl, světlo, fluorescence, senescence, Fv/Fm

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Zuzana Kučerová, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Experimentální biologie / Experimentální biologie - specializace Experimentální biologie