Vliv růstové fáze rostlin ozimého ječmene na aktivaci dehydrinových genů

Elizaveta Polygalova

Bachelor's thesis

Influence of the growth phase of winter barley plants on the activation of dehydrin genes

Anotácia:

V práci je teoreticky popsán proces regulace suchem aktivované stresové reakce u rostlin a procesy, které u rostlin ozimého ječmene vedou k přechodu z vegetativní do generativní fáze. Na molekulární úrovni byly hodnoceny funkce genů regulujících tento přechod a jejich vazba na geny zapojené v regulaci stresové reakce vyvolané suchem. V experimentální časti bylo prováděno kvantitativní vyhodnocení exprese genů DHN1, DHN4, DHN5, HVA1 a genu kódujícího transkripční faktor DREB2 v závislosti na růstové fázi hodnocených rostlin a intenzitě působení stresu. Rostliny dvou odrůd ječmene ozimého KWS Ariane a KWS Meridian nacházející se v růstové fázi W1,5-1,9 a W4,5-5,0 byly vystaveny postupnému usychání na filtračních papírech. V deseti časových intervalech byl proces vadnutí hodnocen pomocí poklesu RWC a v odebraných vzorcích byla dále hodnocena úroveň exprese výše uvedených genů. Úroveň exprese genu VRN-H1 odpovídala růstové fázi rostlin. V generativní fázi byl u obou odrůd pozorován nárůst úrovně exprese 10–15x oproti stavu, kdy se rostliny nacházely ve vegetativní fázi. Snížení úrovně exprese stresových genů u vadnoucích rostlin nacházejících se v generativní fázi bylo zaznamenáno u genů DHN1, DHN4 a HVA1. Rostliny odrůdy KWS Meridian vykazovaly vyšší odolnost k navozeným stresovým podmínkám zvláště v generativní fázi růstu, čemuž odpovídala vyšší úroveň exprese suchem aktivovaných genů DREB2, HVA1, DHN4 a DHN1.

Abstract:

In this bachelor thesis are theoretically described regulation of drought stress reaction in plants and processes, which lead to transition from vegetative growth phase to generative growth phase in winter barley. Functions of genes that regulate the transition and their relation to genes, which participate in regulation of stress reaction caused by drought, were evaluated at the molecular level. The experimental part contains quantitative evaluation of DHN1, DHN4, DHN5, HVA1 genes expressions, and evaluation of transcription factor DREB2 depending on the growth phase of assessed plants and stress intensity. Two varieties of winter barley - KWS Ariane and KWS Meridian, which were in the W1,5-1,9 and W4,5-5,0 growth phases, were withered on the filter papers. At 10-hour intervals the wilting process was evaluated with a help of decrease in RWC, and the level of above-mentioned genes expression was evaluated in taken samples. VRN-H1 gene expression level corresponded to the growth phase of the plants. In the generative phase, an increase in the expression by 10–15 times was observed in both varieties compared to the vegetative phase. A decrease in the expression of stress genes in withered plants in the generative phase was observed for the DHN1, DHN4 and HVA1 genes. KWS Meridian variety showed higher resistance to the stress conditions, especially in the generative phase of growth, which corresponded to a higher level of expression of drought-activated DREB2, HVA1, DHN4 and DHN1 genes.

Kľúčové slová

Hordeum vulgare, sucho, dehydriny, růstová fáze

Keywords

drought, dehydrins, growth phase, Hordeum vulgare

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 22. 4. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: RNDr. Ludmila Holková, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Bachelor programme / odbor:
Agrobiology / Molecular biology and biotechnology