Interakce modrého světla a ABA během klíčení semen vystavených stresu zasolením

Bc. Tereza TRÁVNÍČKOVÁ

Master's thesis

Cross-talk between blue light and ABA during seed germination under salt stress

Anotácia:

Předložená diplomová práce se zabývá studiem interakce modrého světla (BL) a kyseliny abscisové (ABA) během klíčení semen rajčete (Solanum lycopersicum L.), která jsou vystavena stresu zasolením. V experimentální části byla za využití UHPLC-ESI(-)MS/MS stanovena hladina endogenní ABA v semenech a následně byla pomocí qPCR studována relativní exprese genu zapojeného v biosyntetické (gen LeNCED1) a katabolické (gen SlCYP707A3) dráze ABA. Jednotlivé experimenty byly provedeny na semenech kontrolního genotypu cv. Rutgers a od něj odvozeného mutantu 7B-1. Semena byla kultivována ve tmě a na BL po dobu 6, 12, 24, 48 a 72 hodin na MS médiu o koncentracích NaCl 0, 50 a 75 mmol/l. V rámci této diplomové práce bylo zjištěno, že během klíčení semen dochází se vzrůstajícím časem k poklesu hladiny endogenní ABA, a to jak ve tmě, tak i na BL, při všech zvolených koncentracích NaCl. U semen mutanta 7B-1 bylo také zjištěno, že v porovnání s cv. Rutgers obsahuje nižší množství endogenní ABA a BL u tohoto mutanta nezpůsobuje zásadní stimulaci akumulace ABA. Dále bylo vypozorováno, že pouze v některých případech se v důsledku působení NaCl výrazně zvyšuje koncentrace ABA. Bylo rovněž zjištěno, že katabolický gen SlCYP707A3 je zapojený do odbourávání endogenní ABA během klíčení semen, kdy zasolení vykazuje vliv na zvýšení exprese daného genu pouze u semen cv. Rutgers, a to zásadně při inkubaci ve tmě, nikoliv však na BL. Relativní exprese biosyntetického genu LeNCED1 nemohla být nakonec kvůli nezdařilé optimalizaci provedena.

Abstract:

Presented Master´s thesis deals with the study of the cross-talk between blue light (BL) and abscisic acid (ABA) during the germination of tomato seeds (Solanum lycopersicum L.) exposed to salinity stress. In the experimental part, the level of endogenous ABA in seeds was determined using UHPLC-ESI(-)MS/MS and subsequently the relative expression of the gene involved in the biosynthetic (gene LeNCED1) and catabolic (gene SlCYP707A3) ABA pathway was studied using qPCR. Individual experiments were performed on seeds of the control genotype cv. Rutgers and its derived mutant 7B-1. The seeds were cultured in the dark and BL for 6, 12, 24, 48 and 72 hours on MS medium with NaCl used in concentrations 0, 50 and 75 mmol/l. Within this Master´s thesis, it was found that during seed germination, the level of endogenous ABA decreases with increasing time, both in the dark and BL, at all selected concentrations of NaCl. In the 7B-1 seeds, it was also observed that compared to cv. Rutgers the mutant accumulates lower amount of endogenous ABA and that BL in the mutant does not cause significant stimulation of ABA accumulation. Furthermore, it was observed that only in some cases the concentration of ABA increases significantly due to NaCl treatment. It was also found that the catabolic gene SlCYP707A3 is involved in the degradation of endogenous ABA during seed germination, when the salinity increased the expression of the gene in cv. Rutgers seeds only, distinctly in the dark, but not in BL. Relative expression of the biosynthetic gene LeNCED1 could not ultimately be performed due to failed optimization.

Kľúčové slová

gen LeNCED1, gen SlCYP707A3, kyselina abscisová (ABA), modré světlo, mutant 7B-1, qPCR, solný stres, UHPLC-ESI(-)MS/MS

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 5. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: prof. RNDr. Martin Fellner, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Biology / Experimental Biology