Trávy představují mimořádně úspěšnou čeleď jednoděložných rostlin a patří mezi ně hospodářsky nejvýznamnější plodiny. Výzkum auxinové signalizace a reakcí u trav zaostává za výzkumem u Arabidopsis thaliana, kde bylo charakterizováno několik drah auxinové signalizace. Existují důkazy o tom, že ultra rychlé auxinové reakce u trav existují, nicméně podrobná analýza chybí. Rychlost reakce na auxin může mít zásadní adaptivní význam pro efektivitu fotototrpismu a gravitropismu u semenáčků. Tato práce se zaměří na analýzu časné auxinové signalizace a reakce u fascinujícího modelu Brachypodium distachyon. Metodicky bude projekt kombinovat analýzu kinetiky kořenů a koleoptilí během gravitropických a fototropických reakcí s analýzou rychlých auxinových reakcí pomocí pokročilé mikroskopie a mikrofluidiky. Poté budou porovnány fenotypy divokého typu Brachypodia s existujícími mutanty transportu auxinu a odpovědi na auxin. Dynamika časné transkripční odpovědi na auxin bude určena pomocí next generation RNA sekvenování. Celkově tato práce vnese světlo do neprobádaného území rychlých auxinových signálních drah u trav. Po dokončení práce si student-ka osvojí práci s modelovým systémem trav, osvojí si mikroskopické dovednosti a analýzu obrazu a seznámí se s metodami next generation RNA sekvenování.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
Grasses represent an extremely successful family of monocotyledonous plants and contain some of the most economically important crops. The research of auxin signaling and responses in grasses is lagging behind that in Arabidopsis thaliana, where several types of auxin perception and response pathways have been characterized. There is evidence that the ultra-rapid auxin responses exists in grasses, however a detailed analysis of this phenomenon is missing. The rapidity of response might have a crucial adaptive value for phototropic and gravitropic responses during seedling establishment. This thesis will focus on the analysis of early auxin signaling and response in the fascinating grass model Brachypodium distachyon. Methodologically, the project will combine the analysis of the kinetics of roots and coleoptiles during gravitropic and phototropic responses with the analysis of rapid auxin responses using advanced microscopy and microfluidics. After this, the phenotypes of wild type Brachypodium will be compared with the existing auxin transport and response mutants. The dynamics of early auxin-induced transcriptome will be determined using next-generation RNAsequencing experiments. Altogether, this thesis will shed light into the uncharted territory of early auxin signaling events in grasses. After the thesis completion, the student will master the work with a grass model system, they will adopt skills in microscopy and image analysis and will get familiar with next-generation sequencing experiments and data analysis.
