Studium úlohy reaktivních forem kyslíku a dusíku v obranné reakci rostlin po aplikaci elicitinu infestinu

Antonín SEDLÁŘ

Bakalářská práce

Study of the role of reactive oxygen and nitrogen species in the plant defense response after elicitin infestin application

Anotace:

Reaktivní formy kyslíku (ROS) jsou toxickými produkty aerobního metabolismu živých organismů. V rostlinách dochází po rozpoznání patogenu k oxidativnímu vzplanutí, které je charakteristické výrazným nárůstem produkce ROS. Oxid dusnatý (NO) je významným mediátorem fyziologických i patofyziologických procesů v rostlinách. NO moduluje aktivitu řady proteinů zapojených v signálních kaskádách fytohormonů a enzymů metabolismu ROS. Elicitiny jsou proteinové elicitory produkované organismy rodu Phytophthora a Pythium. V předložené práci byl studován a porovnán vliv elicitinu infestinu (INF1) z fytopatogenu Phytophthora infestans, kryptogeinu původem z Phytophthora cryptogea a oligandrinu původem z Pythium oligandrum na produkci ROS a NO v rané fázi po jeho aplikaci k suspenzním kulturám tabáku. Byl posouzen také vliv elicitinů na expresi genů zapojených v metabolismu ROS a NO a na aktivaci signálních drah kyseliny salicylové, jasmonové a ethylenu. Z výsledků je patrné, že působením infestinu dochází k nadprodukci ROS a NO, naopak produkce vysoce reaktivních forem kyslíku (hROS) je potlačena. Předběžné výsledky ze stanovení exprese vybraných genů naznačují, že infestin aktivuje signální dráhy kyseliny jasmonové a ethylenu.

Abstract:

Reactive oxygen species (ROS) are toxic products of aerobic metabolism of living organisms. The oxidative burst, which is characterized by a significant increase of ROS, occurs in plants after pathogen recognition. Nitric oxide (NO) is an important mediator of physiological and pathophysiological processes in plants. NO modulates the activity of a number of proteins involved in phytohormones signaling cascades and enzymes of ROS metabolism. Elicitins are protein elicitors produced by organisms of genus Phytophthora and Pythium. The influence of elicitin infestin (INF1) from the phytopathogen Phytophthora infestans, cryptogein that originated from Phytophthora cryptogea and oligandrin that originated from Pythium oligandrum on the production of ROS and NO in the early phase after its application into suspension cultures of tobacco was studied and compared in this thesis. The influence of elicitins on the expression of genes that are involved in the metabolism of ROS and NO and on the activation of signaling pathways of salicylic acid, jasmonic acid and ethylene was evaluated as well. The results show that the effect of infestin leads to an overproduction of ROS and NO. On the contrary, the production of hyper reactive oxygen species (hROS) is suppressed. Preliminary results of determination of selected genes expression are suggesting that infestin activates signaling pathways of jasmonic acid and ethylene.

Klíčová slova

Elicitiny, infestin, kyselina jasmonová, ethylen, reaktivní formy kyslíku, oxidativní vzplanutí, oxid dusnatý, Nicotiana tabacum L. cv. Xanthi

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 6. 5. 2016

Zveřejnit od: 6. 5. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. RNDr. Lenka Luhová, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie