Stanovení N-glukosidu kyseliny indol-3-(yl)-octové (IAA-N-Glc) v rostlinách

Daniela ŠKYVAROVÁ

Bachelor's thesis

Determination of glucopyranosyl-1-N-indole-3-acetic acid (IAA-N-Glc) acid in plants

Abstract:

Prvním objeveným auxinem byla kyselina indol-3-(yl)-octová (IAA), jejíž hladina je v rostlinném pletivu udržována de novo biosyntézou, transportem, tvorbou neaktivních konjugátů a degradací. Metabolismus rostlinných hormonů auxinů je velmi komplexní. Jedním ze zásadních metabolických procesů kontrolujících hladinu aktivní IAA je glukosylace. IAA může být konjugována s glukózou za vzniku glukosylesteru IAA (IAA-Glc) či za vzniku N-glukosidu IAA (IAA-N-Glc). Druhý zmíněný metabolit byl dosud identifikován pouze v jednoděložných a nahosemenných rostlinách. V této práci byla testována návratnost metod extrakce na pevné fázi a optimalizována a validována analytická metoda pro stanovení IAA-N-Glc pomocí HPLC MS/MS v Pisum sativum L. a Arabidopsis thaliana L. N-glukosid IAA byl následně detekován a kvantifikován v kotyledonu hrachu, čímž byla potvrzena jeho zásobní funkce během klíčení semene. Exogenní aplikací IAA byla potvrzena katabolická funkce IAA-N-Glc v kořeni hrachu. Získané výsledky poprvé potvrdily výskyt N-glukosidu IAA u dvouděložných rostlin a povedou k hlubšímu porozumění druhově závislého metabolismu IAA.

Abstract:

The first auxin discovered was indole-3-(yl)-acetic acid (IAA), the level of which is maintained in the plant tissue by de novo biosynthesis, transport, formation of inactive conjugates and degradation. The metabolism of plant hormones auxins is very complex. One of the essential metabolic processes controlling the level of active IAA is glucosylation. IAA can be conjugated with glucose to form IAA-glucosyl ester (IAA-Glc) or glucopyranosyl-N-indole-3-acetic acid (IAA-N-Glc). The latter metabolite has so far only been quantified in monocots and gymnosperms. In this work, the recovery of solid phase extraction methods was tested and an analytical method for the determination of IAA-N-Glc by HPLC-MS/MS in Pisum sativum L. and Arabidopsis thaliana L. was optimized and validated. The IAA-N-Glc was quantified in cotyledon of pea, confirming its storage function during seed germination. The catabolic function of IAA-N-Glc in the pea root was confirmed by exogenous application of IAA. The results obtained for the first time confirmed the occurrence of IAA-N-Glc in dicotyledonous plants and will lead to a deeper understanding of the species dependent metabolism of IAA.

Keywords

Fytohormon, auxin, metabolismus, glukosylace, N-glukosid kyseliny indol-3-(yl)-octové, HPLC-MS/MS

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Aleš Pěnčík, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Experimental Biology / Experimental Biology - Specialization in Experimental Biology of Plants