Vliv mikrogravitace na vývoj embryí rostlin

Anita ZEMANOVÁ

Bachelor's thesis

Effect of microgravity on the development of plant embryos

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá vývojem embryí rostlin v podmínkách mikrogravitace. V teoretické části popisuje rostlinnou embryogenezi, její jednotlivá stádia, ukládání zásobních látek v semenech a také popis vybraných genů, které hrají roli v embryogenezi u rostlin. V další části je vysvětlen pojem mikrogravitace, jakým způsobem rostliny jsou schopny mikrogravitaci vnímat a jak může působit na jejich vývoj. Součástí této kapitoly je i popis možností, jak můžeme mikrogravitaci simulovat v laboratorních podmínkách. Úkolem experimentální části bylo studium morfologie a ukládání zásobních látek u šešulí Arabidopsis thaliana obsahujících nezralá semena s embryi. Tyto šešule byly inkubovány v podmínkách mikrogravitace na RPM přístroji a jejich morfologie byla porovnána se vzorky inkubovanými za normálních gravitačních podmínek. Mezi těmito dvěma vzorky nebyl pozorován žádný morfologický rozdíl. Dalším úkolem byla analýza genové exprese u genů LEC1, LEC2 a FUS3. Exprese byla měřena u nezralých semen obsahujících embrya v poslední fázi embryogeneze a byla porovnána u semen inkubovaných v podmínkách mikrogravitace se semeny inkubovanými za normálních gravitačních podmínek. U všech tří genů došlo ke snížení relativní exprese v porovnání s kontrolními vzorky v závislosti na době inkubace v podmínkách mikrogravitace. Dle výsledků se dá usuzovat, že mikrogravitace má vliv na všechny vybrané geny.

Abstract:

The subject of this bachelor thesis is plant embryogenesis in microgravity. The theoretical part contains a description of plant embryogenesis, its stages, the process of storing energy in seeds and gives an overview different genes that affect plant embryogenesis. Additionally, it provides descriptions of microgravity, simulating microgravity in laboratory conditions and the way it is perceived by plants and the effect it has on their development. The experimental part consists of a study of energy deposit mechanisms in the siliques of Arabidopsis thaliana, which contain unripe seeds with embryos. These siliques were incubated in the conditions of microgravity, simulated in a RPM machine. Their morphology was compared to a control group of siliques at standard gravitational levels. There was no observable difference in the morphology of the two samples. The second test was an analysis of gene expression of the LEC1, LEC2 and FUS3 genes. Expression was measured in unripe seeds containing embryos in the last phase of embryogenesis and was compared between the experimental and the control group. The results showed that incubation in microgravity had an inhibitory effect on the expression of all three observed genes.

Keywords

Embryogeneze, stádia embryogeneze, zásobní látky v semenech, mikrogravitace, genová exprese

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2017

Thesis defence

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

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biotechnology and Gene Engineering