Světlem indukovaný pohyb chloroplastů u fotomorfogenních mutantů rajčete.

Otakar SAVARA

Bachelor's thesis

Light-induced chloroplast movement in photomorphogenic tomato mutants

Abstract:

Pohyb chloroplastů je součástí souboru procesů, které rostlinám umožňují efektivně a rychle reagovat na dynamicky se měnící světelné podmínky okolního prostředí. Rostliny dovedou díky pohybům chloroplastů regulovat množství absorbovaného slunečního záření na subcelulární úrovni a tím v případě nedostačující intenzity světla zvýšit rychlost fotosyntézy (akumulační pohyb), případně se vyhnout poškození fotosyntetického aparátu vlivem příliš silného záření (únikový pohyb). Pohyb chloroplastů je u vyšších rostlin vyvolán modrou částí světelného spektra, přičemž intenzita modrého světla určuje, jaký typ pohybu chloroplastů nastane. Pohyb chloroplastů je řízen specifickými rostlinnými fotoreceptory fototropiny. Tato práce je zaměřena na studium změn v pohybech chloroplastů v následujících fotomorfogenních mutantech lilku rajčete (Solanum lycopersicum L.): 7B-1 (obecně snížená reakce na modré světlo), cry1-1 a cry1-2 (defekt v kryptochromu 1, fotoreceptoru citlivému na modré světlo), hp1 (hypersenzitivita vůči modrému světlu) a nps1 (defekt ve fototropinu 1, který řídí akumulační pohyby chloroplastů). Pohyb chloroplastů byl určován ze změn kolimované transmitance listů. Ze studovaných mutantů byl pohyb chloroplastů průkazně ovlivněn (inhibován) pouze u listů rostlin mutanta 7B-1 pěstovaných při dlouhém dni, což je v souladu s očekáváním, protože je známo, že tento mutant má defekt ve fototropinové signální dráze.

Abstract:

Chloroplast photorelocation movements belong to processes that allow plants to adapt to fluctuating changes of environmental light conditions. Via the chloroplast movements, plants are able to regulate amount of absorbed light on subcellular level thus they can optimize photosynthetic activity and avoid photodamage. Chloroplast movements are induced by blue light, whereas the intensity of the light determines, which movement will occur (avoidance or accumulation). The movements are managed by specialized plant photoreceptors phototropins. This bachelor thesis is aimed to find out, whether there are changes in chloroplast movements in chosen photomorphogenic mutants of tomato (Solanum lycopersicum L.). The mutants are: 7B-1 (lower sensitivity to blue-light), cry1-1 and cry1-2 (defect in cryptochrome 1, a blue-light photoreceptor), hp1 (hypersensitivness to blue-light) and nps1 (defect in phototropin 1, a blue light photoreceptor that regulates chloroplast accumulation). Chloroplast movements were estimated from changes in collimated leaf transmittance. It was shown, that 7B-1, which is defective in phototropin signaling, exhibits also defect in blue-light induced chloroplast movements when grown on long days. In other mutants no significant alterations in chloroplast movements were found.

Keywords

Pohyb chloroplastů, transmitance, fototropin, lilek rajče

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2018

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Martina Špundová, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biotechnology and Gene Engineering