Role nefotochemického zhášení v reakci rostlin huseníčku na nedostatek vody

Bc. Zuzana TURNOVÁ

Diplomová práce

The role of non-photochemical quenching in the response of Arabidopsis thaliana plants to water deficit

Anotace:

Do nefotochemického zhášení, protektivního procesu, který využívají rostliny pro rozptýlení nadbytečné absorbované energie ve formě tepla, je zapojena spousta komponent. Tato práce je zaměřena především na světlosběrné komplexy fotosystému II (tzv. LHCII - a to zejména Lhcb6 a Lhcb8 a proteiny související s tzv. "sustained quenching" (qH) - sem patří proteiny SOQ1, LCNP a UIP. Byly prováděny experimenty s mutanty Arabidopsis thaliana, které měly knock-outované příslušné geny a s mutantem s overexpresí Lhcb8. Použity byly tedy následující genotypy: wild type, Psbs (knockout Psbs), lhcb3,6 (knockout Lhcb3 a Lhcb6), soq uip (knockout SOQ a UIP), overexpresor světlosběrného komplexu Lhcb8 a lcnp (knckout LCNP). Primárně byla měřena fluorescenční indukce při použití aktinického světla o pěstební a vysoké intenzitě u standardně zalévaných rostlin, které sloužily jako kontrola a rostlin stresovaných suchem. U rostlin stresovaných suchem byl navozen vodní deficit, když byla po dvou týdnech od standardního zalévání zálivka zastavena. Rovněž byly sledovány další parametry (obsah vody v listech, specifická listová plocha, stomatální vodivost, relativní obsah chlorofylu, počet průduchů atd). I když při stresu suchem byly na úrovni nefotochemického zhášení zjištěny u určitých genotypů jiné reakce (Psbs, lhcb3,6), nebylo zjištěno, že by to ovlivnilo celkovou reakci rostlin na sucho.

Abstract:

Many componenets are involved into process of non-photochemical quenching, protective mechanism used by plants to safely dissipate excess absorbed light energy as heat. This thesis is focused especially on light-harvesting complexes of photosystem II (so-called LHCII - especially Lhcb6 and Lhcb8 and proteins related to the so-called "sustained quenching" (qH) - these include the proteins SOQ1, LCNP and UIP. Experiments were performed with Arabidopsis thaliana mutants that have knocked-out the relevant genes and with a mutant with overexpression of Lhcb8. The following genotypes were used: wild type, Psbs (knockout Psbs), lhcb3,6 (knockout Lhcb3 and Lhcb6), soq uip (knockout SOQ and UIP), overexpressor of the light-harvesting complex Lhcb8 and lcnp (knockout LCNP). Primarily was measured fluorescence induction using actinic light at lower and high intensity in standard watered plants, which represent controls, and drought-stressed plants. In drought-stressed plants a water deficit was induced when watering was stopped two weeks after standard watering. Other parameters were also monitored (leaf water content, specific leaf area, stomatal conductance, relative chlorophyll content, number of stomata etc.). Although different responses were found in certain genotypes at the level of non-photochemical quenching under drought stress (Psbs, lhcb3,6), this was not found to affect the overall plant response to drought.

Klíčová slova

sucho, nefotochemické zhášení, chlorofylová fluorescence, průduchy

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 4. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. RNDr. Martina Špundová, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Molekulární a buněčná biologie / Molekulární a buněčná biologie