Studium genu pro polyfenol oxidázu ve vývoji osemení hrachu (Pisum sp.)

Bc. Radka VACULÍKOVÁ

Master's thesis

Study of polyphenol oxidase during the pea (Pisum sp.) seed coat development

Anotácia:

Předložená diplomová práce se zabývá zejména genem kódujícím polyfenol oxidázu. Teoretická část pojednává o vývoji semene a jeho jednotlivých částích. Další část je věnována především enzymům, které se podílí na ochraně rostlin. Jedním z nejdůležitějších enzymů je polyfenol oxidáza, spadající do velké rodiny "multi-copper" oxidáz. Praktická část obsahuje in silico analýzu genomu hrachu pomocí homologních lakázových (LAC 1 -17) genů Arabidopsis thaliana. Dále byla analyzována genová exprese nalezených genů ve vybraných pletivech hrachu. Přítomnost různých transkriptů byla ověřena pomocí specifických primerů. Jelikož mezi potencionální substráty polyfenol oxidázy patří i látky ze skupiny flavonoidů, bylo měřeno množství rozpustných a nerozpustných proantokyanidinů v osemení jak planých, tak kulturních genotypů hrachu. Při sekvenování bylo analyzováno celkem 90 genotypů geograficky různě pěstovaného kulturního hrachu a byla odhalena souvislost mezi funkčností polyfenol oxidázy a zbarvení hila. Mezi další testy, které byly provedeny v rámci práce byla analýza obsahu ligninu pomocí acetyl bromidové metody a také byla testována aktivita polyfenol oxidázy u celých semen hrachu. Vztah mezi funkčností polyfenol oxidázy a barvou hila byl testován na rekombinantních inbredních liniích.

Abstract:

The master master thesis focuses on gene encoding polyphenol oxidase in pea. Introduction part describes the development and structure of the seed. The next part is devoted to the enzymes that are involved in plant protection. One of the most important enzymes is polyphenol oxidase, which belongs to a large family of "multi-copper" oxidases. The practical part contains in silico analysis of the pea genome using Arabidopsis thaliana laccase (LAC 1 -17) genes. Furthermore, the gene expression of selected pea homologoues genes was analyzed in selected pea tissues. Since flavonoids are among potential substrates of polyphenol oxidase, the content of soluble and insoluble proanthocyanidins was measured in the seed coats of both wild and cultured pea genotypes. Sequencing analysis was analyzed of 90 genotypes of geographically spaced cultivated pea has revealed connection between polyphenol oxidase functionality and hilum color. Furthemore the content of lignin using the acetyl bromide method was also determined as well as polyphenol oxidase activity in whole pea seeds. The relationship between functionality of polyphenol oxidase and hilum colour has been tested in recombinant inbred lines.

Kľúčové slová

hrách, lakáza, lignifikace, ochrana, osemení, polyfenol oxidáza

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 29. 4. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: doc. Ing. Petr Smýkal, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Biology / Molecular and Cell Biology