Charakterizace transgenních linií ječmene s modifikovanou expresí vybraných mitogen-aktivovaných protein kinas

Bc. Tereza TICHÁ

Master's thesis

Characterization of transgenic barley lines with altered expression levels of selected mitogen-activated protein kinases

Abstract:

Předkládaná diplomová práce je zaměřena na molekulární, biochemickou a fyziologickou charakterizaci transgenních linií ječmene setého (Hordeum vulgare) s nadprodukcí a parciální nebo úplnou deplecí dvou mitogenem-aktivovaných protein-kinas (MAPK) ječmene. Genotypování pomocí polymerázové řetězové reakce (PCR) potvrdilo přítomnost kompletních T-DNA kazet u všech studovaných transgenních linií ječmene. Nadprodukční transgenní linie měly výrazně zvýšenou hladinu mRNA manipulovaných MAPK a transgenní knock-down a knock-out linie měly výrazně sníženou hladinou mRNA manipulovaných MAPK. Transgenní a kontrolní linie byly podrobeny působení biotických a abiotických stresových faktorů a následně analyzovány pomocí western blotu s protilátkami, které specificky detekují aktivované verze manipulovaných MAPK. Výsledky těchto analýz ukázaly, že obě manipulované MAPK hrají důležitou roli v signalizaci biotického a oxidativního stresu. Biologické testy spojené s fenotypovou analýzou dále ukázaly, že nadprodukční linie jsou náchylnější na působení oxidativního stresu než kontrolní linie a linie s parciální nebo úplnou deplecí manipulovaných MAPK.

Abstract:

This diploma thesis is focused on molecular, biochemical and physiological characterization of transgenic barley (Hordeum vulgare) lines with overproduction and partial or complete depletion of two barley mitogen-activated protein kinases (MAPKs). The presence of complete T-DNA cassettes was confirmed in all analyzed transgenic lines by means of polymerase chain reaction (PCR). Highly enhanced mRNA levels of manipulated MAPKs were detected in the overproduction lines, whereas the mRNA levels of manipulated MAPKs were strongly down regulated in the knock-down and knock-out lines. Transgenic and control lines were exposed to abiotic and biotic stress conditions and further analyzed by means of western blot with antibodies, which specifically detect activated versions of manipulated MAPKs. The result of this analysis showed that both MAPKs play an important role in biotic and abiotic stress signaling. Biological assays linked with phenotype analysis further showed that overexpression lines are more susceptible to oxidative stress than control lines and lines with partial or completed depletion of manipulated MAPKs.

Keywords

ječmen setý (hordeum vulgare), transgenóze, MAPK, biotický a oxidativní stres, western blot

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 29. 4. 2016

Accessible from:: 29. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Pavel Křenek, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biotechnology and Gene Engineering