Vliv modifikace struktury elicitinů infestinu a kryptogeinu na schopnost aktivace obranných mechanismů na modelovém systému Solanum spp.

Bc. Jarmila KRÁLÍKOVÁ

Diplomová práce

The effect of modification of elicitin infestin and cryptogein structures to ability to activate defense mechanisms in a model system Solanum spp.

Anotace:

Oomycety Phytophthora infestans a Phytophthora cryptogea jsou známé jako celosvětově rozšířené patogeny parazitující na významných hospodářských plodinách, jako jsou např. rajčata, brambor nebo tabák. Tyto oomycety sekretují nízkomolekulární proteinové efektory známé jako elicitiny. Hlavními zástupci jsou elicitin infestin a kryptogein. Cílem diplomové práce bylo studium vlivu infestinu a kryptogeinu včetně jejich mutantních forem s modifikací v poloze 13 a 84 na aktivaci obranných mechanismů vybraných genotypů Solanum spp. vedoucí k ovlivnění vývoje patogenu Pseudoidium neolycopersici. Modifikace v poloze 13 a 84 ovlivňují nekrotický účinek elicitinů a schopnost aktivovat produkci reaktivních forem kyslíku. Po aplikaci všech testovaných elicitinů byl zaznamenán inhibiční efekt s různou intenzitou na vývoj patogenu u citlivého genotypu S. lycopersicum cv. Amateur a infestinu a jeho mutantů u středně rezistentního genotypu S. chmielewskii. Byl pozorován rozdílný efekt elicitinů na aktivaci produkce ROS u jednotlivých genotypů Solanum spp., tvorbu nekrotických ložisek na listech a změny v askorbátperoxidasové a guajakolperoxidasové aktivitě doplněné detekcí metodou nativní gelové elektroforézy, stejně tak, jako změny v histochemické lokalizaci produkce peroxidu vodíku a superoxidu.

Abstract:

Oomycetes Phytophthora infestans and Phytophthora cryptogea are known as worldwide widespread pathogens, which parasite on important agricultural crops like tomato, potato and tobacco. These oomycetes secret low-molecular weight protein effectors known as elicitins., Infestin and cryptogein belong to the main elicitin representatives. The aim of the diploma thesis was to study effects of infestin and cryptogein including their mutated forms modified in position 13 and 84 on activation of defence mechanisms of selcted Solanum spp. genotypes which influence development of pathogen Pseudoidium neolycopersici. Modifications in positions 13 and 84 influence elicitin necrotic activity and their capacity to activate production of reactive oxygen species. Inhibitory effect of variable intensity to pathogen development was detected for all tested elicitins on plants of sensitive genotype S. lycopersicum cv. Amateur and for infestin and its murant for moderately resistant S. chmielewskii genotype. Different effects of elicitins to activation of ROS production in Solanum spp. genotypes, necrotic lesions formation in leaves and changes in ascorbate- and guaiacol peroxidase activities, which were detected by native gel electrophoresis, as well as changes in histochemical localization of production of hydrogen peroxide and superoxide.

Klíčová slova

Askorbátperoxidasa, elicitiny, guajakolperoxidasa, infestin, kryptogein, Phytophthora cryptogea, Phytophthora infestans, Pseudoidium neolycopersici, reaktivní formy kyslíku a dusíku, Solanum spp., superoxid

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 4. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 28. 5. 2018
• Vedoucí: doc. RNDr. Lenka Luhová, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie