Předkládaná magisterská práce se věnuje interakci brassinosteroidní signální dráhy a modrého světla v růstu a vývoji rostlin. V teoretické části jsou popsány rostlinné hormony brassinosteroidy, fotoreceptory, interakce brassinosteroidní a světelné signální dráhy a mutantnírostliny rajčete. Experimentální část zahrnuje analýzu exprese genu pro brassinosteroidový receptor BRI1 v hypokotylech fotomorfogenních mutantů cry1-1, cry1-2, hp1 v závislosti na světelných podmínkách. K expresní analýze byla použita metoda qRT PCR. Výsledky experimentů vedou k závěru, že modré světlo pravděpodobně snižuje expresi genu BRI1 v hypokotylech rajčete cv. MM, a to prostřednictvím fotoreceptoru CRY1a, a že i ve tmě, neaktivovaný CRY1a, expresi BRI1 redukuje.
Anotace v angličtině
Presented Master´s thesis studies interaction between brassinosteroid and blue light signalling during growth and development of plants. Theoretical part of thesis consists of literature review about hormonesbrassinosteroids, photoreceptors, interactions between blue light and brassinosteroid signalling pathways and tomato mutants. Experimental part presents expression analysis of gene for brassinosteroid receptor BRI1 in hypocotyls of photomorfogenic mutants cry1-1, cry1-2, hp1 as a function of light conditions. For the analysis, qRT-PCR method was used. The results of experiments led to the conclusion that blue light probably reduces BRI1 expression in tomato hypocotyls cv. MM via CRY1a photoreceptor, and that in the dark, e.g. inactivated CRY1a, reduces BRI1 expression as well.
Předkládaná magisterská práce se věnuje interakci brassinosteroidní signální dráhy a modrého světla v růstu a vývoji rostlin. V teoretické části jsou popsány rostlinné hormony brassinosteroidy, fotoreceptory, interakce brassinosteroidní a světelné signální dráhy a mutantnírostliny rajčete. Experimentální část zahrnuje analýzu exprese genu pro brassinosteroidový receptor BRI1 v hypokotylech fotomorfogenních mutantů cry1-1, cry1-2, hp1 v závislosti na světelných podmínkách. K expresní analýze byla použita metoda qRT PCR. Výsledky experimentů vedou k závěru, že modré světlo pravděpodobně snižuje expresi genu BRI1 v hypokotylech rajčete cv. MM, a to prostřednictvím fotoreceptoru CRY1a, a že i ve tmě, neaktivovaný CRY1a, expresi BRI1 redukuje.
Anotace v angličtině
Presented Master´s thesis studies interaction between brassinosteroid and blue light signalling during growth and development of plants. Theoretical part of thesis consists of literature review about hormonesbrassinosteroids, photoreceptors, interactions between blue light and brassinosteroid signalling pathways and tomato mutants. Experimental part presents expression analysis of gene for brassinosteroid receptor BRI1 in hypocotyls of photomorfogenic mutants cry1-1, cry1-2, hp1 as a function of light conditions. For the analysis, qRT-PCR method was used. The results of experiments led to the conclusion that blue light probably reduces BRI1 expression in tomato hypocotyls cv. MM via CRY1a photoreceptor, and that in the dark, e.g. inactivated CRY1a, reduces BRI1 expression as well.
Formální záležitosti
- Proškolení o bezpečnosti práce
- Vedení pracovního deníku a protokolů
- Zpracování a vyhodnocení výsledků
Rostlinný materiál:
Mutanti cry1-1 a cry1-2 (genetický základ cv. Money Maker; Weller et al. 2001) (mutace indukovaná -zářením, redukovaná citlivost k modrému světlu); semena poskytnuta R. E. Kendrickem, Wageningen University, Wageningen
- snížená reakce k inhibičnímu účinku modrého světla na prodlužování hypokotylu
Mutant hp1 (high pigment, cv. Rutgers; LA3004; Kendrick et al. 1997); semena poskytnuta C. M. Rick, TGC: Tomato Genetics Cooperative, http://tgc.ifas.ufl.edu/)
- zvýšená reakce fytochromů ke světlu
- defektní v přenosu fototropického signálu (Srinivas et al. 2004)
Exprese genu BRI1
1) Studium exprese genu BRI1 u mutantů cry1-1, cry1-2 a hp1 a odpovídajících kontrolních rostliny cv. Money Maker a cv. Rutgers LA3004 v závislosti na světelných podmínkách (tma, modré světlo)
Semena experimentálních rostlin budou povrchově sterilizována a vyseta na základní kultivační médium MS v Petriho miskách (50-70 semen na 1 misku). Semena v miskách budou kultivována ve tmě po dobu 3-4 dnů. Po té budou rostlinky přeneseny na nové kultivačním médiu MS a kultivovány ve tmě a na modrém světle po dobu 3 dnů. Po 3 dnech bude z hypokotylů izolována RNA a studována exprese BRI1 pomocí qPCR.
2) Studium exprese genu BRI1 u mutantů cry1-1, cry1-2 a hp1 a odpovídajících kontrolních rostliny cv. Money Maker a cv. Rutgers LA3004 v závislosti na světelných podmínkách (tma, modré světlo) a koncentraci 24-epiBL (24-epibrassinolide)
Zásady pro vypracování
Formální záležitosti
- Proškolení o bezpečnosti práce
- Vedení pracovního deníku a protokolů
- Zpracování a vyhodnocení výsledků
Rostlinný materiál:
Mutanti cry1-1 a cry1-2 (genetický základ cv. Money Maker; Weller et al. 2001) (mutace indukovaná -zářením, redukovaná citlivost k modrému světlu); semena poskytnuta R. E. Kendrickem, Wageningen University, Wageningen
- snížená reakce k inhibičnímu účinku modrého světla na prodlužování hypokotylu
Mutant hp1 (high pigment, cv. Rutgers; LA3004; Kendrick et al. 1997); semena poskytnuta C. M. Rick, TGC: Tomato Genetics Cooperative, http://tgc.ifas.ufl.edu/)
- zvýšená reakce fytochromů ke světlu
- defektní v přenosu fototropického signálu (Srinivas et al. 2004)
Exprese genu BRI1
1) Studium exprese genu BRI1 u mutantů cry1-1, cry1-2 a hp1 a odpovídajících kontrolních rostliny cv. Money Maker a cv. Rutgers LA3004 v závislosti na světelných podmínkách (tma, modré světlo)
Semena experimentálních rostlin budou povrchově sterilizována a vyseta na základní kultivační médium MS v Petriho miskách (50-70 semen na 1 misku). Semena v miskách budou kultivována ve tmě po dobu 3-4 dnů. Po té budou rostlinky přeneseny na nové kultivačním médiu MS a kultivovány ve tmě a na modrém světle po dobu 3 dnů. Po 3 dnech bude z hypokotylů izolována RNA a studována exprese BRI1 pomocí qPCR.
2) Studium exprese genu BRI1 u mutantů cry1-1, cry1-2 a hp1 a odpovídajících kontrolních rostliny cv. Money Maker a cv. Rutgers LA3004 v závislosti na světelných podmínkách (tma, modré světlo) a koncentraci 24-epiBL (24-epibrassinolide)
Seznam doporučené literatury
Banerjee R., Batschauer A. (2005) Plant blue-light receptors. Planta
Asahina M, Tamaki Y, Sakamoto T, Shibata K, Nomura T, Yokota T; 2014. Blue
light-promoted rice leaf bending and unrolling are due to up-regulated brassinosteroid
biosynthesis genes accompanied by accumulation of castasterone. Phytochemistry.
Clouse SD, Sasse JM; 1998. Brassinosteroids: Essential Regulators of Plant Growth
and Development. Annual Review of Plant Physiology and Development.
Fridman Y, Savaldi-Goldstein S; 2013. Brassinosteroids in growth control: How,
when and where. Plant Science.
Seznam doporučené literatury
Banerjee R., Batschauer A. (2005) Plant blue-light receptors. Planta
Asahina M, Tamaki Y, Sakamoto T, Shibata K, Nomura T, Yokota T; 2014. Blue
light-promoted rice leaf bending and unrolling are due to up-regulated brassinosteroid
biosynthesis genes accompanied by accumulation of castasterone. Phytochemistry.
Clouse SD, Sasse JM; 1998. Brassinosteroids: Essential Regulators of Plant Growth
and Development. Annual Review of Plant Physiology and Development.
Fridman Y, Savaldi-Goldstein S; 2013. Brassinosteroids in growth control: How,
when and where. Plant Science.