Vplyv modulácie hladiny reaktívnych foriem dusíka na vývoj koreňa rajčiaka Micro-Tom

Bc. Ivana GAŠPARÍKOVÁ

Bachelor's thesis

Effect of reactive nitrogen species level modulation on root development in tomato genotype Micro-Tom.

Abstract:

Rastliny si ako odpoveď na pôsobenie rôznych stresových faktorov vyvinuli v priebehu evolúcie obranné mechanizmy potrebné na prežitie v ich prirodzenom prostredí. Na prenose informácie a následnom spustení obranných reakcií sa podieľa rada signálnych molekúl, z ktorých významnú rolu hrajú reaktívne formy kyslíka (ROS) a v poslednej dobe intenzívne študovaný oxid dusnatý (NO). NO, so svojimi metabolitmi označovaný ako reaktívne formy dusíka (RNS), je zapojený v širokom spektre úloh počas rastlinného vývoja, v procesoch ako klíčenie semien, rast primárnych a laterálnych koreňov, kvitnutie, dozrievanie plodov, senescencia, obranné odpovede či programovaná bunková smrť. Bakalárska práca je zameraná na štúdium role RNS na vývoj koreňa genotypu rajčiaka Solanum lycopersicum cv. Micro-Tom s využitím modulátorov hladiny NO za fyziologických podmienok. Cieľom štúdie bolo zistiť ako vybrané modulátory ovplyvňujú rast primárneho koreňa, produkciu NO, peroxydusitanu (ONOO-), S-nitrózotiolov (RSNO) a aktivitu enzýmu nitrátreduktázy (NR). Pozitívny vplyv na vývoj rastliny sme nezaznamenali u žiadnej z použitých zlúčenín, naopak, aplikácia lapača NO (cPTIO), donora ONOO- (SIN-1) a látky stimulujúcej produkciu NO (INA) výrazne inhibovala rast primárneho koreňa. Na základe realizovaných experimentov zahŕňajúcich detekciu produkcie RNS a RSNO sme pozorovali ich vzájomnú rovnováhu a pozitívny vplyv NO na aktivitu NR.

Abstract:

During plant evolution, a variety of defense mechanisms needed for a plant to survive have been evolved as a response to stress factors. Signal transmission and subsequent launching of these defence mechanisms are mediated by a broad range of signalling molecules. The indispensable role in plant protection play reactive oxygen species (ROS) and currently greatly studied nitric oxide (NO). NO and its metabolites, called together reactive nitrogen species (RNS), are involved in the regulation of wide spectrum processes throughout plant development, such as seed germination, primary and lateral roots growth, flowering, ripening, senescence, defensive responses, or programmed cell death. This bachelor thesis is focused on the analysis of the role of RNS during root development under physiological conditions using tomato genotype Solanum lycopersicum cv. Micro-Tom. The main aim of this work is to find the consequences of individual modulators on the primary root growth, production of NO, peroxynitrite (ONOO-) and S-nitrosothiols (RSNOs) and enzymatic activity of nitrate reductase (NR). None of the used modulators has been observed to induce positive effects on root growth. On the other hand, application of NO scavenger (cPTIO), ONOO- donor (SIN-1) and compound stimulating production of NO (INA), caused significant inhibition of primary root growth. Based on realized experiments involving detection of RNS and RSNOs production, we observed their mutual equilibrium and the positive effect of NO on NR activity.

Keywords

Oxid dusnatý, peroxydusitan, reaktívne formy dusíka, nitrátreduktáza, S-nitrózotioly

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 11. 6. 2018
• Supervisor: Mgr. Tereza Jedelská, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry