Vliv derivátů cytokininů odvozených od močoviny na změny fotosyntetických parametrů během indukované senescence

Bc. Zuzana KUČEROVÁ

Master's thesis

Effect of phenylurea cytokinin derivatives on photosynthetic changes during induced senescence

Abstract:

Senescence je přirozeným a vysoce organizovaným procesem probíhajícím v rostlinném organismu, který lze oddálit exogenní aplikací cytokininů a jejich derivátů. Cytokininy jsou negativními regulátory senescence, ale jejich vysoké koncentrace v kombinaci s vysokou ozářeností mohou proces senescence urychlit. V této práci byl studován vliv trans-zeatinu, N6-benzylaminopurinu a thidiazuronu a dvou nových fenylmočovinových derivátů s označením UR21 a TDZ-CZ-OMe na průběh indukované senescence u oddělených listových segmentů pšenice. Cytokininy a cytokininové deriváty byly použity v koncentracích 10-4, 10-5 a 10-6 mol.l-1 a jejich vliv byl posuzován při různých světelných podmínkách ve tmě a při PAR o intenzitě 100 a 300 ?mol.m-2.s-1. Průběh senescence byl sledován na základě obsahu chlorofylu, fotochemického reflektančního indexu (PRI) a parametrů chlorofylové fluorescence měřených šestý a devátý den po oddělení listů. S výjimkou trans-zeatinu všechny použité látky zpomalily změny měřených parametrů odrážející postupnou inhibici fotosyntetického aparátu, a to zejména ve tmě. Ve většině případů nebyla pozorována koncentrační závislost účinku látek. Výjimkou bylo působení UR21, kdy byla v případě nejnižší použité koncentrace (10-6 mol.l-1) pozorována nízká účinnost ve tmě u všech sledovaných parametrů a při použití nejvyšší koncentrace(10-4 mol.l-1) na PAR byl pozorován negativní efekt na parametry chlorofylové fluorescenční indukce. U jiných látek tento negativní efekt pozorován nebyl. Při vzájemném srovnání obou derivátů působil ve tmě TDZ-CZ-OMe účinněji na zpomalení poklesu obsahu chlorofylu, PRI a Fv/Fm, v případě ostatních parametrů a variant bylo působení obou derivátů srovnatelné (kromě negativního efektu UR21 na PAR). Působení TDZ-CZ-OMe bylo kvalitativně i kvantitativně podobné působení thidiazuronu.

Abstract:

Senescence is naturally occuring and highly organised ongoing process in plant organism which can be delayed by exogenous application of cytokinins and its derivatives. Cytokinins are negative regulators of senescence but their high concentrations combined with high irradiation can accelerate senescence. In this work effect of trans-zeatin, thidiazuron and N6-benzylaminopurine and two novel phenylurea derivatives UR21 and TDZ-CZ-OMe on induced senescence was investigated in detached wheat leaves. Cytokinins and its derivatives were applied on the leaves at concentrations 10-4, 10-5 and 10-6 mol.l-1 and the leaves were incubated in dark or under photosynthetically active radiation of two intensities (100 and 300 ?mol.m-2.s-1). The extent of senescence was quantified by chlorophyll content, photochemical reflectance index and chlorophyll fluorescence parameters measured on 6th and 9th day after detachment. Except of trans-zeatin all used cytokinins and its derivatives slowed changes of measured parameters reflecting the gradual inhibition of photosynthetic apparatus, especially in the dark. In most cases concentration-dependence of the effect of substances was not observed. The exception was the effect of UR21 derivative, the lowest concentration (10-6 mol.l-1) showed low efficacy in all measured parameters in the dark and the highest concentration (10-4 mol.l-1) under PAR showed negative effect on the parameters of the chlorophyll fluorescence induction. For other substances the negative effect was not observed. When comparing the two novel cytokinin derivatives, TDZ-CZ-OMe was more effective in deceleration of the decrease in chlorophyll content, PRI and Fv/Fm in the dark. In the case of other parameters and light regimes effects of both derivatives were comparable (except of the negative effect of UR21). Action of TDZ-CZ-OMe was similar to thidiazuron.

Keywords

Cytokininy, pšenice, senescence, fotosyntéza, fluorescenční imaging, světlo

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2015

Accessible from:: 30. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Martina Špundová, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Plant Physiology