Odvození a charakterizace BEL5 knock-out mutantů jako nástroj pro studium tuberizace u bramboru

• Název práce v češtině: Odvození a charakterizace BEL5 knock-out mutantů jako nástroj pro studium tuberizace u bramboru
• Název v anglickém jazyce: Establishment and characterisation of BEL5 knock-out mutants as a tool to study potato tuber formation
• Akademický rok vypsání: 2025/2026
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra experimentální biologie rostlin (31-130)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Petra Mašková, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem, čeká na schválení garantem
• Datum přihlášení: 17.10.2025
• Datum zadání: 17.10.2025
• Konzultanti: Mgr. Andrea Zounková

Seznam odborné literatury

Bánfalvi, Z., Csákvári, E., Villányi, V., a Kondrák, M. (2020). Generation of transgene-free PDS mutants in potato by Agrobacterium-mediated transformation. BMC Biotechnology, 20(1), 25.
Čermák, T., Curtin, S. J., Gil-Humanes, J., Čegan, R., Kono, T. J. Y., Konečná, E., Belanto, J. J., Starker, C. G., Mathre, J. W., Greenstein, R. L., and Voytas, D. F. (2017). A Multipurpose Toolkit to Enable Advanced Genome Engineering in Plants. The Plant Cell, 29(6), 1196–1217
Chincinska, I. A., Miklaszewska, M., a Sołtys-Kalina, D. (2023). Recent advances and challenges in potato improvement using CRISPR/Cas genome editing. Planta, 257(1), 25.
Sharma, P., Lin, T., Grandellis, C., Yu, M., a Hannapel, D. J. (2014). The BEL1-like family of transcription factors in potato. Journal of Experimental Botany, 65(2), 709–723.

Předběžná náplň práce

Tvorba hlíz u bramboru je komplikovaný morfogenní proces. Přísnou regulaci zajišťuje multikomponentní tuberigenní signál, mezi jehož klíčové složky patří i homolog florigenu označovaný jako SP6A a také BEL1-like transkripční faktory, BEL5, BEL11 a BEL29. BEL5 mRNA je za indukčních podmínek produkována listy a floémem transportována do podzemního stonku (stolonu), kde se translatuje a interaguje s KNOX transkripčním faktorem POTH1.Tento heterodimer reguluje expresi cílových genů zapojených v iniciaci tuberizace. Fotoperiodicky citlivý poddruh andigena s nadexpresí BEL5 tuberizuje i za neindukčních podmínek. Naopak umlčení exprese BEL5 pomocí RNAi vedlo k opoždění nástupu tuberizace i za indukčních podmínek a celkové výnosy byly nižší oproti rostlinám wild type. U kulturních odrůd bramboru může být ale role BEL TF pozměněná, jak ukazují studie na BEL11 RNAi liniích cv. Desirée. Diplomová práce se bude zabývat jednak charakterizací již vytvořených BEL5 knock-out mutantních linií u kultivaru Desirée za různých kultivačních podmínek a dále také odvozením BEL5 knock-out mutantních linií pomocí CRISPR/Cas9 mutageneze u kulturního bramboru, cv. Otava a jejich následnou charakterizací s důrazem na tuberizační potenciál. Konstrukty pro transformaci byly získány již během předchozí experimentální práce konzultantky. Odvození transgenních linií je u genotypů s nižším regeneračním potenciálem (např. Otava) složitější a pro jeho zvýšení bude nutné upravit stávající protokol. Předpokládáme, že porovnáním fenotypu obou kultivarů s různou vegetační dobou výrazně posune pochopení role tohoto mobilního signálu, a to nejen při regulaci tuberizace.