Phytohormones - MB130P15

• Title: Fytohormony
• Guaranteed by: Department of Experimental Plant Biology (31-130)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2010 to 2013
• Semester: summer
• E-Credits: 4
• Examination process: summer s.:
• Hours per week, examination: summer s.:2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Additional information: http://kfrserver.natur.cuni.cz/studium/prednasky/fytohorm/fytohormony.pdf
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: prof. RNDr. Eva Zažímalová, CSc.
• Teacher(s): Ing. Klára Hoyerová, Ph.D.; doc. RNDr. Radomíra Vaňková, CSc.; prof. RNDr. Eva Zažímalová, CSc.
• Incompatibility : MB130P15E
• Interchangeability : MB130P15E
• Is incompatible with: MB130P15E
• Is interchangeable with: MB130P15E

Annotation

English

Last update: prof. RNDr. Eva Zažímalová, CSc. (22.05.2015)

Systems of plant growth regulation, signaling cascades. Phytohormones - general characteristics, mechanisms of action. Auxins, cytokinins, gibberellins, abscisic acid, ethylene, brassinosteroids, jasmonic acid, salicylic acid - metabolism, mechanism of action, physiological effects. Other growth regulators: polyamines, oligosaccharines, peptide hormones - metabolism, mechanism of action, physiological effects. Phenolic compounds and their role in growth and development regulation. Methods of phytohormone research.

Czech

Last update: prof. RNDr. Eva Zažímalová, CSc. (22.05.2015)

Systémy regulací rostlinného růstu, signalizační soustavy. Fytohormony - obecná charakteristika, mechanismy účinku. Auxiny, cytokininy, gibereliny, kyselina abscisová, etylén, brasinosteroidy, kyselina jasmonová, kyselina salicylová - metabolismus, mechanismus účinku, fyziologické účinky. Ostatní růstové regulátory: polyaminy, oligosachariny, peptidové hormony - metabolismus, mechanismus účinku, fyziologické účinky. Fenolické látky a jejich úloha v regulaci růstu a vývoje rostlin. Metody výzkumu fytohormonů.
Doporučuje se předem absolvovat některou z přednášek Fyziologie rostlin.

Literature

Last update: prof. RNDr. Eva Zažímalová, CSc. (22.05.2015)

Taiz L, Zeiger E, eds.: Plant Physiology, 4th eddition, Sinauer Associates, Inc. Publishers, Sunderland, MA, 2006

Davies PJ (ed): Plant Hormones: Biosynthesis, Signal Transduction, Action! Springer/Kluwer, ISBN: 1-4020-2684-6, 2004

Buchanan BB, Gruissem W, Jones RL: Biochemistry and molecular biology of plants.- American Society of Plant Physiologists, Rockville, Maryland 2001

Hooykaas P, Hall MA, Libbenga KR, eds.: Biochemistry and Molecular Biology of Plant Hormones, Series New comprehensive biochemistry, Elsevier, 1999

Procházka S, Macháčková I, Krekule J, Šebánek J a kolektiv: Fyziologie rostlin, Academia, Praha 1998

Procházka S, Šebánek J a kolektiv: Regulátory rostlinného růstu, Academia Praha, 1997

William G. Hopkins: Introduction to Plant Physiology. John Wiley & sons, Inc., New York, str. 263-405, 1995

Requirements to the exam

Last update: Ing. Klára Hoyerová, Ph.D. (13.03.2019)

Zkouška ústní

Syllabus

English

Last update: prof. RNDr. Eva Zažímalová, CSc. (22.05.2015)

1. Basic terms: phytohormone, growth regulator. Phytohormone types. Theory of hormonal regulation of plant growth and development. Methods in phytohormone research. Mechanisms of action of phytohormones, signaling cascades. Other than hormonal signals - electrophysiology, pH changes.

2. Auxins.

Discovery of auxins in plants. Physiological effects of auxins. Chemical structure and properties of auxins and antiauxins. Metabolism of auxins (biosynthesis, conjugation, degradation). Regulation of internal concentration of auxins. Transgenic plants in respect to auxins. Transport of auxins, polarity, translocation across plasmamembrane, carriers, inhibitors of polar auxin transport. Transduction of auxin signal, receptors, signaling pathways, gene expression, ubiquitination. Methods of extraction and determination of auxins.

3. Cytokinins.

Discovery of cytokinins in plants. Physiological effects of cytokinins. Chemical structure and properties of cytokinins (isoprenoid, aromatic, urea-type) and anticytokinins. Metabolism of cytokininins (biosynthesis, conjugation, degradation). Regulation of internal concentration of cytokinins. Transgenic plants in respect to cytokinins. Transport of cytokinins. Transduction of cytokinin signal, receptors, signaling pathways. Methods of extraction and determination of cytokinins.

4. Gibberellins.

Discovery of gibberellins in plants. Chemical structure and properties of gibberellins. Metabolism of gibberellins (biosynthesis, mutual interconversion, conjugation, degradation). Mechanisms of action of gibberellins - signal transduction, effect on gene expression. Physiological effects of gibberellins - role of mutants in their research. Methods of extraction and determination of gibberellins.

5. Abscisic acid.

Discovery of abscisisc acid (ABA) in plants. Chemical structure and properties of ABA. Metabolism of ABA (biosynthesis, conjugation, degradation). Mechanisms of action of ABA - signal transduction, effect on gene expression, antagonism with gibberellins. Physiological effects of ABA. ABA as a stress hormone. Transport of ABA from roots. Methods of extraction and determination of ABA.

6. Ethylene.

Discovery of ethylene in plants. Chemical structure and properties of ethylene. Ethylene as a gaseous hormone - compartmentation in plant tissues. Metabolism of ethylene (biosynthesis, degradation and conjugation of its precursor). Mechanisms of action of ethylene - receptors, signal transduction, effect on gene expression. Physiological effects of ethylene - role of mutants in their research. Ethylene and stress. Methods of ethylene determination.

7. Polyamines, brassinosteroids, jasmonic acid, oligosaccharines, peptide hormones.

Chemical structure and properties of these substances. Metabolism (biosynthesis and degradation). Mechanisms of action - signal transduction. Physiological effects. Systemic response to biotic stress. Methods of determination.

8. Phenolic compounds, including salicylic acid.

Spectrum of phenolic compounds in plants. Metabolism of phenolic compounds (biosynthesis, interconversion, degradation). Mechanisms of action of some phenolic compounds, especially salicylic acid. Physiological effects of these compounds - secondary metabolites or regulatory substances? Methods of determination of phenolic compounds.

Czech

Last update: prof. RNDr. Eva Zažímalová, CSc. (22.05.2015)

1. Základní pojmy: vymezení pojmu rostlinný hormon, růstový regulátor.

Typy rostlinných hormonů. Koncepce hormonálních regulací u rostlin. Přístupy ke studiu rostlinných hormonů. Způsob účinku a mechanismus účinku rostlinných hormonů, signální dráhy. Jiné než hormonální signály - elektrofyziologie, změny pH.

2. Auxiny.

Objev auxinů. Fyziologické účinky auxinů. Chemická struktura a vlastnosti auxinů a antiauxinů. Metabolismus auxinů (biosyntéza, konjugace, degradace). Regulace interních hladin auxinů. Transgenní rostliny ve vztahu k auxinům. Transport auxinů, polarita, translokace přes plasmatickou membránu, přenašeče, inhibitory polárního transportu auxinů. Přenos auxinového signálu, receptory, signální dráhy, exprese genů, ubikvitinace. Metody extrakce a stanovení auxinů.

3. Cytokininy.

Objev cytokininů. Fyziologické účinky cytokininů. Chemická struktura a vlastnosti cytokininů (isoprenoidních, aromatických, močovinových) a anticytokininů. Metabolismus cytokininů (biosyntéza, konjugace, degradace). Regulace interních hladin cytokininů. Transgenní rostliny ve vztahu k cytokininům. Transport cytokininů. Přenos cytokininového signálu, receptory, signální dráhy. Metody extrakce a stanovení cytokininů.

4. Gibereliny.

Objev giberelinů. Chemická struktura a vlastnosti giberelinů. Metabolismus giberelinů (biosyntéza, vzájemná přeměna, konjugace, degradace). Mechanismus působení giberelinů - přenos signálu, vliv na expresi genů. Fyziologické účinky giberelinů - význam mutantů pro jejich studium. Metody extrakce a stanovení giberelinů.

5. Kyselina abscisová.

Objev kyseliny abscisové (ABA). Chemická struktura a vlastnosti ABA. Metabolismus ABA (biosyntéza, konjugace, degradace). Mechanismus působení ABA - přenos signálů, vliv na expresi genů a antagonismus s gibereliny. Fyziologické účinky ABA. ABA jako stresový hormon. Transport ABA z kořenů. Metody extrakce a stanovení ABA.

6. Etylén.

Objev etylénu. Chemická struktura a vlastnosti etylénu. Etylén jako plynný hormon - kompartmentace v rostlinném pletivu. Metabolismus etylénu (biosyntéza, degradace, konjugace prekursoru). Mechanismus působení etylénu - příjem a přenos signálu, vliv na expresi genů. Fyziologické účinky etylénu - význam mutantů pro jejich studium. Etylén a stres. Metody stanovení etylénu.

7. Polyaminy, brasinosteroidy, kyselina jasmonová, oligosachariny, peptidové hormony.

Chemická struktura a vlastnosti těchto látek. Metabolismus (biosyntéza a degradace). Mechanismus působení - přenos signálu. Fyziologické účinky. Systemická odezva na biotický stres. Metody stanovení.

8. Fenolické látky, včetně kyseliny salicylové.

Spektrum fenolických látek v rostlinách. Metabolismus fenolických látek (biosyntéza, přeměna, degradace). Mechanismus účinku některých fenolických látek, zejména kyseliny salicylové. Fyziologické účinky těchto látek - sekundární metabolity nebo účinné regulační látky? Metody stanovení fenolických látek.