Vliv auxinu na růst rostlin a expresi Aux/IAA genů u itpk1 mutantů jarního ječmene

Bc. David ŠIMEK

Master's thesis

Effect of auxin on plant growth and Aux/IAA gene expression in itpk1 mutants of spring barley

Abstract:

Ječmen je globálně čtvrtou nejvýznamnější obilovinou. Ječmenné obilky obsahují velké množství živin a jsou hojně využívány jako krmivo pro hospodářská zvířata a ve sladovnictví. Fosfor je pro rostliny esenciálním makroprvkem. Obiloviny ukládají získaný fosfor do organických látek, převážně kyseliny fytové, která vzniká sekvenční fosforylací z myo-inositolu. ITPK kinasy jsou enzymy katalyzující některé reakce v procesu syntézy kyseliny fytové, a proto hrají u rostlin podstatnou roli v homeostáze fosforu. Rostlinná fyziologie je komplexní záležitostí, protože homeostáza fosforu úzce souvisí s fotomorfogenezí a hormonální signalizací. Fytohormon auxin má nezastupitelnou roli v regulaci mnoha fyziologických procesů rostlin a účastní se téměř každé fáze rostlinné ontogeneze. Aux/IAA geny patří k primárně exprimovaným genům v reakci na přítomnost auxinu a jsou negativními regulátory transdukce auxinového signálu. Tato práce si kladla za cíl popsat fenotypy mutantních linií itpk1 a stanovit úroveň exprese Aux/IAA a ITPK genů v reakci na ošetření auxinem, což by vedlo k hlubšímu porozumění účasti ITPK genů v auxinové signalizaci a k vysvětlení dopadu mutace genu ITPK1.

Abstract:

Barley is the fourth most important cereal globally. Barley grains contain a high amount of nutrients and are widely used as livestock feed and in the brewing industry. Phosphorus is an essential macronutrient for plants. Cereals store the acquired phosphorus in organic form, mainly phytic acid, which is synthesized by sequential phosphorylation from myo-inositol. ITPK kinases are enzymes that catalyse certain reactions in the process of phytic acid synthesis and therefore play an essential role in plant phosphorus homeostasis. Plant physiology is a complex matter, as phosphorus homeostasis is closely related to photomorphogenesis and hormone signalling. The phytohormone auxin plays an essential role in the regulation of many plant physiological processes and is involved in almost every stage of plant ontogeny. Aux/IAA genes are among the primary genes expressed in response to auxin and are negative regulators of auxin signal transduction. This work aimed to characterize the phenotypes of itpk1 mutant lines and determine the expression levels of Aux/IAA and ITPK genes in response to auxin treatment, which would lead to a deeper understanding of the involvement of ITPK genes in auxin signaling and explain the impact of the ITPK1 gene mutation.

Keywords

Aux/IAA geny, ječmen, ITPK, auxin, Hordeum vulgare, kyselina fytová, fotomorfogeneze, homeostáza fosforu

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 4. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Tomáš Vlčko

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Molecular and Cell Biology / Molecular and Cell Biology