Transcriptional regulation of auxin-dependent organogenesis

Juan Francisco Sanchez Lopez, MSc

Doctoral thesis

Abstract:

Klimatická změna je jedním z největších problémů, se kterým se naše společnost musí vypořádat. Zvyšování globálních teplot je výzvou pro potravinářský průmysl při hrozícím přelidnění. Vysoké teploty snižují výtěžek z pěstovánívýnos mnoha druhů zemědělských plodin kvůli neplodnosti pylu, ale informace o vývoji embryí a semen jsou nedostatečné. Tato práce poskytuje nový náhled na to, jak vysoké teploty ovlivňují vývoj vajíček a embrya u Arabidopsis thaliana, jedné z nejdůležitějších modelových rostlin pro vědecký výzkum. Zjistili jsme, že vysoké teploty snižují životaschopnost vajíček a způsobují morfologické změny rostlinných embryí v časných stádiích jejich vývoje. Identifikovali jsme transkripční regulátory, které zprostředkovávají reakci na zvýšenou teplotu a zároveň ovlivňují vývoj pylu, vajíček a semen. Tato práce se také zaměřila na vyvinutí metody pro čištění mikroskopických preparátů semen, která by byla vhodná pro konfokální mikroskopii a zároveň zachovala fluorescenční signál a morfologii semena během zpracování preparátu.

Abstract:

Climate change is one of the biggest problems our society needs to deal with. The increase of the global temperature challenges food production in a scenario of overpopulation. High temperatures decrease crop production in many plant species due to pollen infertility, but information about ovule and seed development is very scarce. This work provides a new insight into how high temperatures affect ovule and embryonic development in Arabidopsis thaliana, one of the most important model plants in scientific research. We found that high temperatures decrease ovule viability and induce morphological alterations of plant embryos during early stages of its development. We identified transcriptional regulators that mediate the response to heat, as well as pollen, ovule and seed development. This work also focused on establishing a clearing method for seeds suitable for confocal microscopy, maintaining the fluorescent signal and seed morphology in the process.

Keywords

Arabidopsis thaliana, heat shock factors, heat shock proteins, chaperone, embryo development, auxin, ovule, pollen

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 8. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 20. 10. 2023
• Supervisor: Ph.D. Helene Robert Boisivon
• Reader: doc. Mgr. Aleš Pečinka, Ph.D., Dr. Sotirios Fragkostefanakis, Duarte Dionísio Figueiredo, PhD

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Life Sciences / Life Sciences