Studium biologické odpovědi rostlin tabáku na RSL lektin

Bc. Daniela Drabyčová

Bakalářská práce

Study of biological response of tobacco plants to RSL lectin

Abstract:

Lectins are proteins of non-immune origin capable of binding carbohydrates. By origin they are divided into plant, animal, fungal and bacterial lectins. Protein RSL produced by the pathogenic bacterium Ralstonia solanacearum also belongs to lectins. This small trimeric protein shows a particular specificity for L-fucose. Throughout the life plants are attacked by various pathogens, and so they have developed defense mechanisms. One of the most important defense mechanisms of plants is the synthesis of defense proteins. In this thesis the ability of RSL to induce necrosis tobacco plants often associated with hypersensitivity response is observed. Further, after application of various concentrations of RSL lectin into leaves of tobacco plants the accumulation of PR proteins transcripts were determined. Particularly using the RT-qPCR method the accumulation of transcripts fot the PR-1a, PR-3Q and PR-5 genes was measured, and the results were evaluated using ΔΔCT method. After application of RSL lectin on tobacco plants no necrosis was observed even in the highest concentration. Further, only low accumulation of measured transcripts was determined as well as expression of PR-1a protein. From determined results it can be concluded that RSL lectin do not induce defense reaction in tobacco plants.

Abstract:

Lektíny sú proteíny neimunitného pôvodu schopné viazať sacharidy. Podľa pôvodu sa rozdeľujú na rastlinné, živočíšne, hubové a bakteriálne. K lektínom patrí aj RSL proteín produkovaný patogénnou baktériou Ralstonia solanacearum. Tento malý trimérny proteín vykazuje špecifickosť predovšetkým k L-fukóze. Rastliny si v priebehu svojho života, počas ktorého sú napádané rôznymi patogénmi, vyvinuli obranné mechanizmy. Jedným z najdôležitejších obranných mechanizmov rastlín je potom expresia obranných proteínov. V tejto bakalárskej práci bola pozorovaná schopnosť RSL lektínu vyvolať nekrózu často spojenú s hypersenzitívnou odpoveďou na rastlinách tabaku. Ďalej sa po aplikácii rôznych koncentrácií RSL lektínu do listov tabakových rastlín zisťovala miera akumulácie transkriptov PR proteínov. Konkrétne sa prostredníctvom RT-qPCR metódy zisťovala akumulácia transkriptov génov PR-1a, PR-3Q a PR-5 a výsledky sa vyhodnotili ΔΔCT metódou. Naviac bola sledovaná expresia u PR-1a génu na proteínovej úrovni. Po aplikácii lektínu RSL na rastliny tabaku nebola pozorovaná žiadna nekróza a to ani pri najvyššej koncentrácii. Ďalej bola pozorovaná len veľmi mierna alebo mierna akumulácia transkriptov stanovovaných génov, rovnako ako expresia PR-1a proteínu. RSL lektín tak u rastlín tabaku pri použitých koncentráciách zrejme nevyvoláva žiadnu obrannú reakciu.

Klíčová slova

Lektín, Ralstonia solanacearum, RSL lektín, Obranné mechanizmy rastlín, Obranné proteíny, Lectin, RSL lectin, Plant defense mechanisms, Defense-related proteins

Jazyk práce: slovenština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 5. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 17. 6. 2013
• Vedoucí: doc. Mgr. Jan Lochman, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie