Vliv chladu u rostlin s modulovanou signalizací cytokininů

Ondřej Bílek

Bakalářská práce

The response to cold stress in plants with modulated cytokinin signaling

Anotace:

Působení chladu je jedním z hlavních faktorů negativně ovlivňujících produkční zemědělství mírného pásu. Tato práce byla zaměřena na vliv cytokininů a jejich signalizaci v odpovědi rostliny Arabidopsis thaliana na stres chladem. V experimentální části byly využity linie s různou kombinací mutací v genech cytokininové signalizace AHP a ošetření exogenním trans-zeatinem (tZ) na kontrolní linii. Analýza hladiny transkriptu prokázala vliv proteinů AHP2, AHP3, AHP4 a AHP5 a také působení exogenního tZ na regulaci genové exprese CBF po působení chladového stresu na rostliny. Dalšími analyzovanými geny byly transkripční faktory CRF a regulátory odpovědi cytokininové odpovědi ARR4. U genů CRF byl také prokázán vliv proteinů AHP, exogenní tZ ovlivnil expresi genů CRF1 a CRF3. Nově byla pozorována odpověď genu CRF1 u všech mutantních linií a také na trans-zeatin. Exprese genu ARR4 byla ovlivněna přítomností proteinu AHP4 a také exogenního tZ. Měřením fotosyntetických parametrů a výpočtem míry exprese byla zjištěna nižší odolnost mutantní linie ahp235 vůči mrazu.

Abstract:

Cold stress is a major factor negatively affecting temperate zone agricultural productivity. This study focused on the influence of cytokinins and their signaling in the response of the plant Arabidopsis thaliana to cold stress. In the experimental part, lines with different combinations of mutations in the cytokinin signaling genes AHP and treatment with exogenous trans-zeatin on the control line were used. Expresssion analysis demonstrated the influence of AHP2, AHP3, AHP4, and AHP5 proteins, as well as the effect of exogenous trans-zeatin (tZ) on the regulation of CBF gene expression after cold stress exposure to plants. Other analyzed genes were CRF transcription factors and regulators of cytokinin response ARR4. For CRF genes, the influence of AHP proteins was also demonstrated, exogenous tZ affected the expression of CRF1 and CRF3 genes. The response of the CRF1 gene was newly observed in all mutant lines and also to trans-zeatin. The expression of the ARR4 gene was affected by the presence of the AHP4 protein and also by exogenous tZ.

Klíčová slova

cytokininy, chlad, abiotický stres, dvoukomponentní systém, AHP, trans-zeatin

Keywords

abiotic stress, cytokinins, cold, two-component system, AHP, trans-zeatin

Jazyk práce: čeština

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

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 10. 6. 2024
• Vedoucí: Mgr. Jan Novák, Ph.D.
• Oponent: Pavel Chaloupský, Ph.D.

Mendelova univerzita v Brně

Agronomická fakulta

Bakalářský studijní program:
Molekulární biologie a biotechnologie