Test rezistence transgenních rostlin vojtěšky (Medicago sativa L.) vůči abiotickému stresu

Petr URBIŠ

Bachelor's thesis

Abiotic stress tolerance in transgenic alfalfa plants (Medicago sativa L.)

Abstract:

Tato bakalářská práce byla zaměřena na porovnání odolnosti transgenních rostlin tolice vojtěšky (Medicago sativa L.) se sníženou expresí proteinu SIMKK (stresem indukovaná mitogenem aktivovaná protein kinasa kinasa), metodou RNA interference, vůči solnému stresu. Pro studium signální dráhy, ve které je SIMKK zapojena, indukované stresem solí, byla provedena detekce proteinů SIMK (stresem indukovaná mitogenem aktivovaná protein kinasa) a MMK3 (Medicago mitogenem aktivovaná protein kinasa 3), které jsou součástí této kaskády. Navíc byl tento efekt studován u rostlin, které byly kokultivovány s půdními bakteriemi Sinorzhizobium meliloti, vytvářející s rostlinami tolice vojtěšky symbiotický vztah. Výsledky této práce ukazují, že potlačením produkce MAPKK dochází ke snížení reakcí na vnější stresové podmínky i poklesu schopnosti vytvářet symbiotický vztah se Sinorhizobium meliloti. U rostlin SIMKK RNAi se sníženou expresí SIMKK docházelo také ke snížení exprese SIMK, co však bylo kompenzováno zvýšenou expresí proteinu MMK3, který rostlině zřejmě vynahrazuje částečnou absenci proteinu SIMK.

Abstract:

This bachelor thesis is focused on the comparison of resistance of transgenic plants of alfalfa (Medicago sativa L.) with decreased expression of SIMKK (stress induced mitogen-activated protein kinase kinase) by RNA interference, treated with salt stress. For the study of SIMKK signaling pathways induced by salt stress, the detection of SIMK proteins (stress-induced mitogen-activated protein kinase) and MMK3 (Medicago mitogen-activated protein kinase 3) that are part of this cascade was performed. Plants were co-cultivated with Sinorzhizobium meliloti, soil bacteria, which create a symbiotic interaction with alfalfa plants. The results of this work show that suppressing MAPKK in the signaling pathway leads to a reduced response to external stress conditions and a decrease in the symbiotic interaction between the plant and the bacterium. SIMKK RNAi plants with reduced SIMKK expression also exhibited decreased SIMK expression. In these plants, increased expression of the MMK3 protein appears to compensate for the partial absence of SIMK protein.

Keywords

Medicago sativa, SIMKK, solný stres, Western blot

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 5. 2018

Thesis defence

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

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biotechnology and Gene Engineering