Štúdium génovej expresie nadrodiny aldehyddehydrogenas v jačmeni siatom (Hordeum vulgare)

Barbora SLOVJAKOVÁ

Bachelor's thesis

Study of aldehyde dehydrogenases superfamily genes expression in barley (Hordeum vulgare)

Abstract:

Bakalárska práca je zameraná na štúdium zmien génovej expresie aldehyddehydrogenas v rastlinách jačmeňa siateho za pôsobenia rozmanitých stresových podmienok. Aldehyddehydrogenasy sú NAD(P)+-dependentné oxidoreduktasy metabolizujúce aldehydy na príslušné karboxylové kyseliny. K analýze expresie osemnástich génov bola využitá kvantitatívna PCR reakcia spojená s reverznou transkripciou RNA pre vytvorenie komplementárneho vlákna cDNA, ktoré následne slúžilo ako templátová molekula. Zvýšená expresia rovnakého génu v odpovedi na rôzne stresové podmienky bola pozorovaná najmä v prípade rodín HvALDH10, HvALDH11, HvALDH12 a HvALDH18. Zvýšenou expresiou zareagovali na ošetrenie kyselinou jasmónovou všetky gény až na HvALDH18B2, ktorý však ako jediný znížil svoju expresiu ošetrením polyetylénglykolom 6000. Pri kultivácii jačmeňa v podmienkach s nevyhovujúcim obsahom dusíka bolo významné zvýšenie expresie génu pozorované iba v jednom prípade. U ostatných signifikantných výsledkov došlo k podexpresii HvALDH génov. Odpoveď rastlín na pôsobenie chloridom sodným, kyselinou abscisovou a benzyladenínom za stanovených podmienok bola variabilná.

Abstract:

This bachelor thesis is focused on the study of gene expression level of aldehyde dehydrogenases (ALDHs) from Hordeum vulgare. Aldehyde dehydrogenases are NAD(P)+ dependent oxidoreductases that metabolize aldehydes to carboxylic acids. Barley seedlings were grown and exposed to several stress conditions. RNA from these plants was extracted and transcribed to cDNA. The expression of the whole HvALDH gene superfamily was analyzed by TaqMan real-time PCR assay. Overexpression of the same gene as a response to different stress conditions was observed mainly in the families HvALDH10, HvALDH11, HvALDH12 and HvALDH18. All genes, except HvALDH18B2, responded to jasmonic acid treatment with increased expression. However, HvALDH18B2 was the only gen, which was upregulated by the polyethylene glycol 6000 application. In barley, cultivated under unfavorable nitrogen conditions, significant overexpression was observed in one gene. Other notable results showed downregulation of HvALDH gene expression. The plants responses in gene expression to sodium chloride, abscisic acid and benzyladenine treatment were variable.

Keywords

aldehyddehydrogenasy, abiotický stres, biotický stres, génová expresia, jačmeň siaty, Hordeum vulgare, RT-qPCR, ALDH

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Martina Kopečná, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry