Stanovení obsahu stilbenových fytoalexinů u stresovaných buněčných suspenzních kultur révy vinné

Mgr. Jan Blažek

Bachelor's thesis

Determination of stilbene phytoalexin content in stressed grapevine cell suspension cultures

Abstract:

Fytoalexiny jsou nízkomolekulární látky s antimikrobiálními vlastnostmi. Jsou syntetizované de novo v reakci na biotický a abiotický stres. Fytoalexiny jsou důležitým prvkem složitých obranných reakcí rostlin, které jsou dnes intenzivně zkoumány. Člověk je závislý na rostlinné výrobě, na kterou navazuje také živočišná výroba. Ovšem kvůli patogenním onemocněním rostlin o velkou část úrody přicházíme, proto objasnění obranného mechanismu rostlin může přispět ke šlechtění rezistentních odrůd nebo k vývoji postřiků na přírodní bázi, které by pouze nastartovaly vlastní obranu rostliny. Dnes je totiž tendence vyvarovat se chemickým postřikům, které jsou často škodlivé nejen pro vlastní patogen, ale i pro další složky ekosystému, včetně člověka. Cílem práce bylo stanovení obsahu stilbenových fytoalexinů po působení biotického a abiotického stresu u třídenních a pětidenních buněčných suspenzních kultur Vitis vinifera cv. Gamay v extracelulárním médiu a v extraktu z buněk. K analýze stilbenů byla použita vysokoúčinná kapalinová chromatografie s reverzní fází. Výsledky potvrzují hypotézu, že k syntéze stilbenových fytoalexinů dochází po působení biotického a abiotického stresu, přičemž významnější produkce byla zaznamenána u biotického stresu. Resveratrol se nacházel v extracelulárním médiu i v extraktu z buněk. Piceid se vyskytoval jen v extraktu z buněk, což by potvrzovalo, že má zásobní funkci.

Abstract:

Phytoalexins are low molecular compounds with antimicrobial properties. They are synthesized de novo in response to biotic and abiotic stresses. Phytoalexins are an important element of complex defense reactions in plants, which are currently intensively investigated. Humans depend on crop production, which also builds on livestock production. However, a large part of the crop yield is lost due to the plant pathogenic diseases, and therefore clarification plant defense mechanisms may contribute to the breeding of resistant varieties or to developing sprays on a natural basis, which would start up the plant´s own defense. Currently there is also a tendency to avoid chemical sprays which are often harmful not only for the pathogen, but also for other components of the ecosystem including humans. The aim of this work was to determine the content of stilbene phytoalexins after exposure to biotic and abiotic stress in three-day and five-day old cell suspension cultures of Vitis vinifera cv. Gamay in the extracellular medium and in the cell extract. Reversed-phase high performance liquid chromatography was used to analyze stilbenes. The results confirm the hypothesis that the synthesis of stilbenic phytoalexins occurs when the cells are exposed to biotic and abiotic stress, where significant production was observed upon biotic stress. Resveratrol was found in the extracellular medium and in cell extract. Piceid was found only in cell extract, which would confirm that it has a storage function.

Keywords

fytoalexiny, stilbeny, resveratrol, piceid, Vitis vinifera cv. Gamay phytoalexins, stilbenes, Vitis vinifera cv. Gamay

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 17. 6. 2015
• Supervisor: doc. Mgr. Tomáš Kašparovský, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry