Studium mechanismů rezistence rostlin zprostředované receptorovými komplexy zahrnující RLK SOBIR1

Bc. Markéta Lišková

Master's thesis

Study of mechanisms of plant resistance mediated by receptor complexes involving RLK SOBIR1

Abstract:

Celosvětově jsou rostlinné patogeny jednou z hlavních příčin ekonomických ztrát spojených s neúrodou. Výzkum interakce rostlin se svými patogeny a studium jejich obranných mechanismů má význam pro další biotechnologické aplikace například v zemědělství. Rostlina rozpoznává MAMPs pomocí PRR receptorů, které působí jako senzorový systém na povrchu buněk a odpovídají za aktivaci dalších obranných me-chanismů rostlin. Tato práce se zabývá studiem mechanismů rezistence zprostředko-vané receptorovým komplexem REL-SOBIR1-SERK3. Práce popisuje RLK SOBIR1 jako součást receptorových komplexů rozpoznávajících elicitiny (např. cryptogein) patogenních oomycet rodu Phytophthora. Cílem je zjistit do jaké míry je sobir1 zapo-jený do spuštění obranné reakce pomocí připravených sobir1 knock-out CRISPR-Cas9 mutantních linií Nicotiana tabacum cv. Xanthi a základních molekulárně biologických metod. Bylo zjištěno, že sobir1 je zapojený do procesu programované buněčné smrti ale neaktivuje dráhu produkce produkce ROS. Zvýšená rezistence mutantních rostlin N. tabacum nebyla prokázána. Naopak obranné geny PR-1 a PR-3 vykazovaly vyšší míru exprese v bazálním stavu rostlin.

Abstract:

Globally, plant pathogens are one of the main causes of economic loss associated with crop failure. Research on the interaction of plants with their pathogens and the study of their defence mechanisms is important for further biotechnological applications, for example in agriculture. Plants recognize MAMPs through PRR receptors, which act as a sensor system on the cell surface and respond to the activation of other plant defense mechanisms. This work focuses on the study of resistance mechanisms medi-ated by the REL-SOBIR1-SERK3 receptor complex. This work describes RLK SOBIR1 as a component of receptor complexes recognizing elicitins (e.g. cryptogein) secreted pathogenic oomycetes of the genus Phytophthora. The aim is to determine to what extent sobir1 is involved in triggering the defence response by prepared sobir1 knock-out CRISPR Cas9 mutant lines of Nicotiana tabacum cv. Xanthi and by basic molecular biological methods. It was found that sobir1 is involved in the process of programmed cell death but does not activate the ROS production pathway. Increased resistance of mutant N. tabacum plants was not demonstrated. In contrast, the defen-se genes PR-1 and PR 3 showed higher expression levels in the basal state of plants.

Keywords

obranná reakce rostlin, Nicotiana tabacum, SUPPRESSOR OF BIR1, receptory rozpoznávající vzory, elicitiny, cryptogein, programovaná buněčná smrt, plant defence reaction, pattern recognition receptors, elicitins, programmed cell death

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 14. 6. 2024
• Supervisor: doc. Mgr. Jan Lochman, Ph.D.
• Reader: Mgr. Markéta Pernisová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biotechnology / Biotechnology