Exprese genů zapojených do metabolismu ABA a auxinů během embryogeneze u konopí setého

Daniel KRÁL

Bakalářská práce

Expression patterns of genes involved in ABA and auxin metabolism during embryogenesis in hemp

Anotace:

Tato bakalářská práce je zaměřena na téma embryogeneze u technického konopí setého (Cannabis sativa L.). Přináší poznatky ohledně změn v expresi vybraných genů nejen pouze v průběhu samotné embryogeneze in vivo, ale zkoumá i vliv kultivace in vitro. Studovány byly geny zapojené do metabolismu auxinů (IAA-1, IAA-2, X15-1, X15-2), kyseliny abscisové (PYL4, PP2C-1) a také 1 člen rodiny LEA genů - CanLea34. Vybrané geny mohou hrát důležitou roli při reakci na dehydrataci organismu a studium jejich exprese může být proto klíčové pro vývoj nových a odolnějších kultivarů konopí. Míra exprese byla kvantifikována metodou RT-qPCR. Bylo potvrzeno, že se vybrané geny exprimují odlišně v závislosti na vývoji a kultivaci embrya. Po porovnání expresních profilů bylo zjištěno, že pro vývoj nezralých embryí mohou být podstatné geny IAA-1, IAA-2 a PYL4. Pro plně maturová embrya byla charakteristická pouze zvýšená exprese genu CanLea34, která byla kultivací ještě mnohokrát znásobena. Celkově lze říci, že kultivace vedla k nárůstu exprese všech studovaných genů.

Abstract:

This bachelor thesis focuses on the embryogenesis of industrial hemp (Cannabis sativa L.). This paper illuminates the changes in expressions of observed genes in the process of embryogenesis (in vivo) and brings insight into the influence of its cultivation (in vitro). Genes studied for this paper were those implemented to the auxin metabolism (IAA-1, IAA-2, X15-1, X15-2), the abscisic acid (PYL4, PP2C-1) alongside one member of LEA gene family - CanLea34. The selected genes may take an important part in the response to dehydration of organism and the research on their expressions can be quintessential for developing new and more resilient cultivars of cannabis. The measure of expression was quantified using the RT-qPCR method. Results confirmed the selected genes express differently depending on the development and cultivation of the embryo. A comparison of expression profiles showed that for the development of immature embryos, the genes (IAA-1, IAA-2, PYL4) are likely to be fundamental. Only a heightened expression of the CanLea34 gene was characteristic for the fully developed embryos. In addition, this feature was significantly increased by cultivation. In conclusion, the cultivation led to the upsurge of expression of all studied genes.

Klíčová slova

Cannabis sativa L., embryo, embryogeneze, embryokultury, auxin, ABA, RT-qPCR, genová exprese

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 6. 5. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. RNDr. Vladan Ondřej, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biologie / Molekulární a buněčná biologie