Studium změn epigenomu rostlin rajčete v rámci imunitní reakce rostlin

Bc. Eliška Kubínová

Diplomová práce

Study of tomato epigenome changes within the immune response of plants

Anotace:

Každoročně dochází ke značným ztrátám hospodářských plodin v důsledku působení patogenních organismů nebo nepříznivých podmínek pro pěstování, jakými jsou například stále častější výkyvy teplot. Vzhledem k tomu, že v současné době je kladen velký důraz na ochranou životního prostředí, a s tím související snaha omezit chemické postřiky, věnuje se v dnešní době celá řada studií objasnění obranných mechanismů rostlin s cílem vyvinout odolnější odrůdy plodin v kombinaci s biologickou ochranou proti patogenům a škůdcům. Jednou z možných strategií je použití rostlinných induktorů obranné reakce. Takovým induktorem je i rostlinám vlastní beta-aminomáselná kyselina (BABA), jejíž účinky na rostliny rajčete byly sledovány v této diplomové práci. Práce sleduje změny fenotypu, epigenetické změny a změny v hladinách transkriptů vybraných genů zapojených do obranné reakce u rostlin. V rámci sledování změn fenotypu byl pozorován negativní vliv BABA na vývoj rostlin. Bylo potvrzeno, že aplikace BABA na rostliny rajčete má za důsledek epigenetické modifikace související s posttranslačními modifikacemi histonů, které v rostlinách často souvisejí s obrannou reakcí. Dále bylo ověřeno, že BABA u rajčete indukuje expresi obranných genů, u kterých se v promotorové oblasti často objevují sekvence transkripčních faktorů souvisejících s ethylenovou signální dráhou nebo se signální dráhou kyseliny abscisové.

Abstract:

Every year a large number of crops are destroyed either by the action of pathogens or by unfavourable growing conditions such as increasingly frequent temperature fluctuations. With the emphasis on environmental protection and the associated efforts to reduce the use of chemical sprays, studies based on knowledge of plant defence mechanisms are emerging to develop more resistant crop varieties in combination with biological protection against pests. The use of plant defence response inducers has been under consideration. Plant-specific beta-aminobutyric acid (BABA) also acts as a plant defence response inducer. The effects of this have been studied on tomato plants in this thesis. In the thesis, changes in the phenotype, epigenetic changes, and changes in the transcript levels of selected genes involved in the defence response of tomato plants are monitored. The phenotypic analysis showed a negative effect of BABA on developing plants. We confirmed that epigenetic modifications related to histone post-traslational modifications, which are often associated with plant defence responses, are induced by the application of BABA to tomato plants. In addition, we have confirmed that BABA treatment induces the expression of defence genes in tomato plants. Various transcription factors related to the ethylene or abscisic acid signalling pathways often appear in the promoter region of these genes.

Klíčová slova

BABA, Solanum lycopersicum, rostlinná imunita, epigenom, histonové posttranslační modifikace

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 5. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 15. 6. 2023
• Vedoucí: doc. Mgr. Jan Lochman, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Markéta Pernisová, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie