Koncentrační závislost účinku cytokininů na indukovanou senescenci rostlin

Helena MELKOVIČOVÁ

Bachelor's thesis

Concentration-dependent effect of cytokinins on induced plant senescence

Anotácia:

Cytokiníny (CK) sú dobre známe pre ich schopnosť spomaliť senescenciu, avšak bolo zistené, že u istých okolností sú cytokiníny schopné naopak urýchliť tento proces. Takýto zvrat v účinku CK bol zaznamenaný u vysokých koncentrácií a/alebo pri vystavení listov vyššej intenzite alebo dávke svetla. V predkladanej práci bol študovaný vplyv cytokinínov 6-benzylaminopurínu (BAP) a meta-topolinu (mT; N6-(meta-hydroxybenzyl)adenín) u oddelených listových segmentov tabaku virgínskeho (Nicotiana tabacum L.) a jačmeňa siateho (Hordeum vulgare L.) z hľadiska koncentračnej a svetelnej závislosti. Miera indukovanej senescencie bola stanovovaná cez obsah chlorofylu a hodnotu maximálneho kvantového výťažku fotochémie fotosystému II (FV/FP). Boli použité tri koncentrácie cytokinínov mT a BAP (10-5 M, 10-4 M, 3?10-4 M). U tabaku bol vplyv koncentrácie CK a svetelných podmienok (tma a periodické svetlo 90 ?mol?m-2?s-1) sledovaný na rastlinách typu wild type a typu s overexpresiou cytokinín oxidázy/dehydrogenázy (CKX). U jačmeňa bolo použitých päť svetelných režimov (tma, periodické svetlo 70 ?mol?m-2?s-1, kontinuálne svetlo 70 ?mol?m-2?s-1, periodické svetlo 370 ?mol?m-2?s-1, kontinuálne svetlo 370 ?mol?m-2?s-1). U kontrolných segmentov (bez CK) umiestnených v tme bol po oddelení zaznamenaný výrazný pokles obsahu chlorofylu i Fv/FP. Svetlo vo väčšine prípadov tento pokles spomalilo. U segmentov umiestnených v tme mali CK očakávaný pozitívny účinok (tj. spomalili pokles obsahu chlorofylu a Fv/FP) vo všetkých použitých koncentráciách. Avšak pozitívny účinok CK sa znižoval s nárastom svetelnej dávky a pri kontinuálnom svetle (370 ?mol?m-2?s-1) sa dokonca zmenil na negatívny (tj. CK urýchlili pokles v oboch parametroch). Tento trend bol viac výrazný v prípade vyšších koncentrácií CK.

Abstract:

Cytokinins (CK) are well known for their ability to retard or slow down senescence but there is also some evidence that cytokinins can, under certain circumstances, accelerate it. This reversal of cytokinin action has been linked to high cytokinin concentration and/or the exposure of leaves to extensive light. In our work, the concentration- and light-dependence of effect of cytokinin of 6-benzylaminopurine (BAP) and meta-topolin (mT; N6-(meta-hydroxybenzyl)adenine) was studied in tobacco (Nicotiana tabacum L.) and barley (Hordeum vulgare L.) leaf segments after their detachment. The chlorophyll content and maximal efficiency of photosystem II photochemistry (FV/FP) were used to evaluate an extent of senescence. Three concentration (10-5 M, 10-4 M, 3?10-4 M) of mT and BAP were used. In the case of tobacco, the effect of cytokinin concentration and light conditions (dark and periodic light 90 ?mol?m-2?s-1) was evaluated in wild type plants and plants with overexpressed CKX. In the case of barley, five ?light? regimes (dark, periodic light 70 ?mol?m-2?s-1, continual light 70 ?mol?m-2?s-1, periodic light 370 ?mol?m-2?s-1, continual light 370 ?mol?m-2?s-1) were used. There was a pronounced decrease in chlorophyll content and FV/FP in control leaf segments (without CK) senescing in dark. Light slowed down this decrease in most cases. In dark senescing leaves, CK had the expected positive effect (i. e. slowed down the decrease in chlorophyll content and FV/FP) in all concentrations used. However, the positive effect of CK decreased with increasing light dose, and at continual light (370 ?mol?m-2?s-1) even changed to negative ones (i. e. CK accelerated the decrease in both parameters). This trend was more pronounced in case of higher CK concentrations.

Kľúčové slová

cytokininy, senescencia, meta-topolin, BAP, chlorofyl, Hordeum vulgare, Nicotiana tabacum

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 10. 8. 2012

Zverejniť od: 10. 8. 2012

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 31. 8. 2012
• Vedúci: RNDr. Martina Špundová, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY IN OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Physics / Biophysics