velikost textu

Změna v rovnováze BELL transkripčních faktorů jako nástroj posílení tuberizace u vybraných kultivarů bramboru

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Změna v rovnováze BELL transkripčních faktorů jako nástroj posílení tuberizace u vybraných kultivarů bramboru
Název v angličtině:
Modulation of BELL transcription factors balance as a tool for tuberisation strengthening in selected potato cultivars
Typ:
Diplomová práce
Autor:
Bc. Andrea Zounková
Vedoucí:
RNDr. Petra Mašková, Ph.D.
Oponent:
RNDr. Lukáš Fischer, Ph.D.
Konzultant:
doc. RNDr. Helena Lipavská, Ph.D.
Id práce:
197593
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra experimentální biologie rostlin (31-130)
Program studia:
Biologie (N1501)
Obor studia:
Experimentální biologie rostlin (NEBR)
Přidělovaný titul:
Mgr.
Datum obhajoby:
3. 9. 2019
Výsledek obhajoby:
Velmi dobře
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
tuberizace bramboru, BELL transkripční faktory, StBEL11, StBEL29, StBEL5, Solanum tuberosum, kultivary
Klíčová slova v angličtině:
potato tuberization, BELL transcription factors, StBEL11, StBEL29, StBEL5, Solanum tuberosum, cultivars
Abstrakt:
Lilek brambor (Solanum tuberosum) je z hlediska lidské spotřeby třetí nejvýznamnější plodinou na světě. Pochopení regulačních mechanismů kontrolujících zakládání hlíz má tedy kromě teoretického i praktický význam. Tuberizace S. tuberosum je komplexní morfogenní proces regulovaný jak podmínkami prostředí, tak vnitřními poměry v rostlině. Environmentální podmínky regulující nástup tuberizace jsou již dlouho známy, nicméně molekulární podstata iniciace tvorby hlíz začala být odhalována teprve nedávno, a to zejména s využitím divokého poddruhu S. tuberosum subsp. andigena. Důležitou komponentou komplexní sítě regulačních drah kontrolujících nástup tuberizace jsou mj. BELL transkripční faktory. Cílem této práce je vychýlit rovnováhu mezi hladinami BELL transkripčních faktorů indukujících a reprimujících tuberizaci směrem k podpoření iniciace tvorby hlíz u vybraných odrůd kulturního poddruhu bramboru Solanum tuberosum subsp. tuberosum (kultivary Kamýk a Korela). Pro dosažení tohoto cíle byly odvozeny transgenní linie s vneseným konstruktem obsahujícím část kódujícího úseku StBEL11 resp. StBEL29 v antisense orientaci (AS) pod kontrolou konstitutivního promotoru a linie nesoucí konstrukt obsahující kompletní sekvence genů StBEL5+StPTB6 pod kontrolou nativních promotorů. Cílem vnesení prvních dvou konstruktů v antisense orientaci je prostřednictvím RNA interference snížit hladinu StBEL11, resp. StBEL29 působících jako represory tuberizace. Vnesení konstruktu StBEL5+PTB6 by mělo vést k mírnému navýšení hladin StBEL5 a StPTB6. U dvou nezávislých linií S. t. tuberosum cv. Kamýk nesoucích StBEL11 AS bylo potvrzeno snížení hladiny StBEL11 transkriptu v listech. U těchto linií docházelo k dřívějšímu zakládání hlíz, vykazovaly i trend navýšení počtu hlíz a výnosů. Dále byla u těchto linií v listech stanovena hladina vybraných transkriptů souvisejících s regulací tuberizace. Hladina transkriptu pro interakčního partnera BELL transkripčních faktorů StPOTH1 se nelišila od kontrolních wt rostlin. Hladina transkriptů pro klíčové složky indukčního mobilního tuberigenního signálu, StSP6A a StBEL5, v listech se v předběžném experimentu také výrazně neměnila, hladina transkriptu StBEL5 byla spíše mírně snížena. Dosavadní výsledky této práce získané pro BEL11 AS mutanty, jakkoli předběžné, ukazují na to, že výchozí hypotéza o možnosti posílení tuberizace u bramboru pomocí zásahu do rovnováhy BELL transkripčních faktorů by mohla být platná.
Abstract v angličtině:
Potato (Solanum tuberosum) is the third most important crop in terms of human consumption. Hence understanding regulatory mechanisms controlling tuber initiation is significant not only from a theoretical but also practical point of view. Tuberization of S. tuberosum is a complex morphogenic process regulated by both, environmental conditions and inner plant status. Environmental conditions regulating the onset of tuberization have been known for a long time, but the molecular basis of tuber initiation has only recently been discovered, in particular using wild subspecies S. tuberosum subsp. andigena. BELL transcription factors are among the important components of the regulatory signalling network. The aim of this study was to modulate balance between the BELL transcription factors that induce and repress tuberization towards strengthening of tuber induction using two cultivars of Solanum tuberosum subsp. tuberosum, cv. Kamýk, resp. cv. Korela. To achieve this, transgenic lines carrying construct containing a part of coding sequence StBEL11, resp. StBEL29 in antisense orientation (AS) under control of constitutive promoters and lines carrying complete sequences of StBEL5 and StPTB6 genes under control of their native promoters were derived. We used the StBEL11 and StBEL29 AS constructs with the aim to decrease via RNA interference the levels of StBEL11, resp. StBEL29 that act as tuberization repressors. Transformation by StBEL5 + StPTB6 construct should result in a moderate increase in StBEL5 and StPTB6 levels. The decrease in StBEl11 transcript was confirmed in the leaves of two independent transgenic lines of S. t. tuberosum cv. Kamýk carrying StBEL11 AS construct. These transgenic lines formed tubers earlier, and tended to increased tuber number and yields. Furthermore, the levels of selected transcripts related to tuberization were determined in these transgenic lines. Transcript level of the BELL interaction partner StPOTH1 in mutants did not differ from control. Transcript level of key component of the mobile tuberigenic signal StSP6A in the leaves did not change significantly in the preliminary experiment, the level of the StBEL5 transcript was only slightly reduced. The results obtained for the BEL11 AS mutants, although preliminary, suggest that the initial hypothesis of the possibility to enhance potato tuberization by modulation of BELL transcription factors balance might be valid.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Bc. Andrea Zounková 2.06 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Bc. Andrea Zounková 43 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Bc. Andrea Zounková 41 kB
Stáhnout Posudek vedoucího RNDr. Petra Mašková, Ph.D. 199 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Lukáš Fischer, Ph.D. 42 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. RNDr. Jana Albrechtová, Ph.D. 154 kB