Vliv aktinové mutace u rostlin Arabidopsis thaliana na integritu a dynamiku cytoskeletu v kontrolních a stresových podmínkách

Bc. Lenka VAŠKEBOVÁ

Master's thesis

Influence of actin mutation in plants of Arabidopsis thaliana on integrity and dynamic properties of the cytoskeleton in control and stress conditions

Anotácia:

Dnešní výrazné klimatické změny a rapidní nárůst populace klade čím dál vyšší tlak na vývoj odolnějších a produktivnějších zemědělských plodin. Proto lepším prozkoumáním vlivu abiotických i biotických stresů na rostliny na molekulární a buněčné úrovni můžeme lépe pochopit adaptačních mechanismy, které si rostliny vůči těmto stresům vyvinuly. Tyto znalosti jsou prvním krokem v dlouhé cestě vývoje odolnějších rostlin. Diplomová práce byla zaměřena na vliv aktinové mutace u druhu Arabidopsis thaliana v reakcích na stresové podmínky. Byla použita linie der1-3, která má mutaci v ACT2 genu, kódujícím nejdůležitější aktin ve vegetativních pletivech. Sledoval se vývoj a růst kořenových vlásků, snažilo se přijít na příčinu vlnitého vzoru růstu kořene linie der1-3. Byly změřeny růstové parametry rostlin linií C24 a der1-3, a transgenních linií s nadprodukcí fluorescenčně značených markerů aktinového a mikrotubulového cytoskeletu v podmínkách solného, osmotického a oxidativního stresu. Ukázalo se, že všechny linie der1-3 byly odolnější vůči oxidativnímu stresu než kontrolní linie C24. Byl vyhodnocen i vliv solného stresu na buněčné úrovni, konkrétně kvalitativní a kvantitativní změny v morfologii a dynamice aktinového a mikrotubulového cytoskeletu.

Abstract:

Current significant climatic changes and rapid increase in human population requires development of better crops, which should be more resistant and productive. Therefore, exploring how plants react to abiotic and biotic stresses at the molecular and cellular levels is important in the understanding of adaptive mechanisms, which plants have evolved. This is a first step in a long way of developing more resistant plants. In this thesis, we focused on the influence of actin mutation in Arabidopsis thaliana to its response to abiotic stress conditions. We used der1-3 mutant, which have a mutation in ACT2 gene. ACT2 gene encodes a major actin in vegetative tissues. We confirmed described phenotype in development and growth of root hairs and we tried to explain, why der1-3 line has a wavy morphological pattern of the root. We measured root growth parameters of control C24 plants and der1-3 mutants, and transgenic lines expressing fluorescently labelled markers of actin and microtubule cytoskeleton, in salt, osmotic and oxidative stress conditions. We found that der1-3 line was more resistant to the oxidative stress than C24 control line. Influence of salt stress to changes in morfology and dynamic properties of actin and mikrotubule cytoskeleton was also described. Results showed broader influence of altered actin to whole plant physiology as was initially thought.

Kľúčové slová

abiotické stresy, der1-3, mutace ACT2, cytoskelet

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 2. 5. 2016

Zverejniť od: 2. 5. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: doc. Mgr. Miroslav Ovečka, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Biology / Molecular and Cell Biology