Thesis (Selection of subject)Thesis (Selection of subject)(version: 390)
Thesis details
   Login via CAS
Flexibilita metabolismu sorbitolu jako součást ustavování funkční rovnováhy nestrukturních sacharidů v souvislosti s investicí do růstu a skladování
Thesis title in Czech: Flexibilita metabolismu sorbitolu jako součást ustavování funkční rovnováhy nestrukturních sacharidů v souvislosti s investicí do růstu a skladování
Thesis title in English: Flexibility of sorbitol metabolism as a component of establishing the functional balance of non-structural carbohydrates in the context of investment in growth and storage
Key words: nestrukturní sacharidy, alokace sacharidů, sorbitol, trehalóza, trehalóza-6-fosfát, ABA, NAD-sorbitoldehydrogenáza, Plantago lanceolata
English key words: non-structural carbohydrates, carbohydrate allocation, sorbitol, trehalose, trehalose-6-phosphate, ABA, NAD-sorbitoldehydrogenase, Plantago lanceolata.
Academic year of topic announcement: 2023/2024
Thesis type: diploma thesis
Thesis language: čeština
Department: Department of Experimental Plant Biology (31-130)
Supervisor: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D.
Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
Date of registration: 15.12.2023
Date of assignment: 03.01.2024
Confirmed by Study dept. on: 29.01.2024
Date of electronic submission:29.04.2025
Date of proceeded defence: 06.06.2025
Opponents: RNDr. Jan Petrášek, Ph.D.
 
 
 
Advisors: doc. RNDr. Helena Lipavská, Ph.D.
References
Cross, JM, Von Korff, M, Altmann, T, Bartzetko, L, Sulpice, R, Gibon, Y, Palacios, N, and Stitt, M (2006). Variation of enzyme activities and metabolite levels in 24 arabidopsis accessions growing in carbon-limited conditions. Plant Physiol 142, 1574–1588.
Herliana, L., Schwerdt, J. G., Neumann, T. R., Severn-Ellis, A., Phan, J. L., Cowley, J. M., Shirley, N. J., Tucker, M.R., Bianco-Miotto, T., Batley, J., Watson-Haigh, N. S., & Burton, R. A. (2023). Scientific Reports, 13(1), 1–14. https://doi.org/10.1038/s41598-022-25078-5
Liang, XG, Shen, S, Gao, Z, Zhang, L, Zhao, X, and Zhou, SL (2021). Variation of carbon partitioning in newly expanded maize leaves and plant adaptive growth under extended darkness. J Integr Agric 20, 2360–2371.
Lyu, S., Mei, Q., Liu, H., Wang, B., Wang, J., Lambers, H., Wang, Z., Dong, B., Liu, Z., & Deng, S. (2023). DNA Research, 30(4), 1–14. https://doi.org/10.1093/dnares/dsad013
Mugford, ST et al. (2014). Regulatory properties of ADP glucose pyrophosphorylase are required for adjustment of leaf starch synthesis in different photoperiods. Plant Physiol 166, 1733–1747.
Saban, J. M., Watson-Lazowski, A., Chapman, M. A., & Taylor, G. (2020). Global Change Biology, 26(11), 6474–6492. https://doi.org/10.1111/gcb.15249
Smith, AM, and Stitt, M (2007). Coordination of carbon supply and plant growth. Plant, Cell Environ 30, 1126–1149.
Preliminary scope of work
Diplomová práce bude zaměřena na pochopení mechanismů ustavování dynamické rovnováhy mezi investicí do růstu vs. skladování, a s tím spojenou alokaci a změny sacharidového spektra s akcentem na podíl sorbitolu. Jako modelový druh bude využit jitrocel Plantago lanceolata a jeho sacharidová bilance modulovaná různými světelnými podmínkami. Sledovány budou hladiny jednotlivých sacharidů v rámci rostliny, export sacharidů z produkčního listu (floémové exudáty) a dále aktivita enzymu kontrolujícího obsah sorbitolu (sorbitoldehydrogenáza), případně exprese příslušného genu. V tomto kontextu je pozitivním faktem, že v nedávné době byly sekvenovány genomy několika druhů jitrocelů – P. ovata a P. major (Herliana et al., 2023; Lyu et al., 2023), a P. lanceolata (Saban et al., 2020). Metabolismus sorbitolu a signalizační dráhy sacharidů budou modulovány dostupnými farmakologickými přístupy a vyhodnocen jejich potenciál ovlivnit přidělování a/nebo rozdělování nestrukturních sacharidů. Data budou doplněna o základní morfometrické a fotosyntetické charakteristiky. Očekáváme, že získané poznatky prohloubí porozumění významu metabolismu sorbitolu v zajištění fitness rostliny. Ze studia modelu Arabidopsis thaliana a jeho ekotypů vyplývá, že precizní řízení rozdělování asimilovaného uhlíku mezi podporu růstu a ukládání škrobu během dne i jeho degradace během noci je zásadní pro konkurenceschopnost rostliny. Relevantní data u jiných rostlinných druhů jsou nemnohá. A již vůbec není zřejmé, jak je celý mechanismus modifikován, pokud má rostlina k dispozici širší spektrum asimilátů, tedy např. produkuje cukerný alkohol. Výsledky týmu ukazují, že polyol sorbitol je v listech jitrocele ve srovnání se sacharózou akumulován až do desetinásobných koncentrací. Jiný poměr ale rostlina udržuje ve vodivých pletivech a jiný poměr těchto dvou hlavních fotoasimilátů se nachází ve floému. Pro studium vztahů sacharidové bilance a životní strategie rostliny se tedy jitrocel jeví jako užitečný model.
 
Charles University | Information system of Charles University | http://www.cuni.cz/UKEN-329.html