velikost textu

Vývoj postranních kořenů a apoplastických bariér v rámci kořenového systému kukuřice (Zea mays L.)

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:
Vývoj postranních kořenů a apoplastických bariér v rámci kořenového systému kukuřice (Zea mays L.)
Název v angličtině:
The development of lateral roots and apoplastic barriers in maize (zea mays L.) root system
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Eva Pecková
Školitel:
RNDr. Aleš Soukup, Ph.D.
Oponenti:
RNDr. Milada Čiamporová, CSc.
Mgr. Michal Martinka, Ph.D.
Konzultant:
RNDr. Olga Votrubová, CSc.
Id práce:
60694
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra experimentální biologie rostlin (31-130)
Program studia:
Anatomie a fyziologie rostlin (P1524)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
9. 1. 2015
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Abstrakt:
Abstrakt ABSTRAKT Tvorba kořenového systému rostlin je důležitým ekofyziologickým a agronomickým parametrem, a také aktuálním tématem vývojové biologie rostlin. Jeho velmi důležitou součástí jsou postranní kořeny, které tvoří většinou hlavní část absorpčního povrchu rostliny v rhizosféře. Jedním z mála popsaných mutantů (vyjma modelovou rostlinu Arabidopsis thaliana) s poruchou vývoje postranních kořenů je kukuřičný (Zea mays) lrt1 (lateral rootless 1), u něhož byla popsána chyba v iniciaci postranních kořenů v časném postembryonálním vývoji. Naše detailní anatomicko-morfologická studie mutanta poskytuje nový pohled na funkci genu LRT1. Zjistili jsme, že iniciace primordií u lrt1 je silně závislá na podmínkách prostředí a struktura primordií, včetně jejich emergence a pozdějšího vývoje je silně narušená. Naopak hlavní kořeny nevykazují tak silné ovlivnění touto mutací, ačkoliv určité narušení bylo nalezeno v povrchových vrstvách kořenů. Ty byly spojeny s indukovanou lignifikací, zvýšenou aktivitou peroxidázy a se změnami v pronikání látek povrchem kořene. Změny v propustnosti povrchových vrstev nás zavedly k problematice apoplastických bariér, která však byla řešena na tradičním a vyzkoušeném genotypu kukuřice (Z. mays) cv. Cefran. Naše práce poskytuje unikátní pohled na tvorbu těchto bariér v rámci celého kořenového systému a vyplňuje značnou mezeru týkající se jejich tvorby u postranních kořenů různých řádů. Navíc na jednom místě shrnuje vliv osmi nejčastěji se vyskytujících/experimentálně využívaných kultivačních podmínek. Ty působily výrazné změny při utváření endodermis i exodermis. Nejvýraznější rozdíly v rámci kořenového systému jsme pozorovali mezi krátkými postranními kořeny. Chování dlouhých větvených postranních kořenů se nejvíce přibližuje popsaným charakteristikám hlavních kořenů. V průběhu dizertační práce byla použita technika testů propustnosti povrchu kořenů. Při jejím užívání jsme zjistili velkou variabilitu ve výsledcích dle typu použité sondy. Ačkoliv je tato metodika často využívána, dosud neexistuje srovnání zabývající se určitou variabilitou mezi výsledky jednotlivých přístupů. Proto byli vybráni zástupci nejčastěji využívaných „apoplastických sond“ a sledováno jejich chování současně ve dvou různých rostlinných druzích s odlišně propustnými povrchovými vrstvami. Dosažené výsledky byly porovnány a diskutovány s výstupy ostatních prací. Výsledky ukazují na výrazný vliv rostlinného druhu, použité koncentrace, délce aplikace a individuálních vlastností použitých sond. Diskutována byla vhodnost jejich využití a omezení z pohledu apoplastického transportu.
Abstract v angličtině:
Abstract ABSTRACT The formation of plant root system is an important ecophysiological and agronomical parameter and also an actual topic of developmental plant biology. Lateral roots are its very important part which creates majority of the main absorbent portion of the plant surface in the rhizosphere. One of the few described mutants (except the model plant Arabidopsis thaliana) with impaired development of lateral roots in early postembryonic development is maize (Zea mays) mutant lrt1 (lateral rootless 1). Our detailed anatomical-morphological study of lrt1 provides new insight into LRT1 gene function. We found out that initiation of lrt1 primordia takes place and is strongly dependent on environmental conditions. The structure of primordia, also their emergence and later development is strongly affected. On the contrary, the main roots do not show so strong influence by this mutation, although some disruptions were found in surface root layers. These disturbances were connected with induced lignification, increased activity of peroxidase and with changes in permeation of root surface. Changes in permeability of surface layers led us to the issue of apoplastic barriers, what was dealt to the traditional and previously tested another genotype of maize (Z. mays). Our work provides a unique insight into the creation of these barriers not only in the context of the whole root system but fills in a most important gap about lateral roots of different orders. Moreover, it summarizes the influence of eight most frequently studied conditions. These conditions caused significant changes in the formation of endodermis and exodermis. The largest differences were observed between short lateral roots. The behavior of long branched lateral roots was very similar to the described characteristics of main roots. The technique of permeability tests was used during these studies. However, we found out high variability in the results according to kind of tested apoplastic probes. Although this method is often used, there is no comparative study dealing with some conflicting results of some published works yet. This is the reason why we chose the most frequently used candidates of these probes and compared their behavior on two different plant species with differently permeable surface layers. The results were compared and discussed with the outputs of other published work. Our results show the significant effect of plant species, used concentration, time of penetration and individual properties of the apoplastic probe.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Eva Pecková 5.15 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Eva Pecková 44 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Eva Pecková 13 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce RNDr. Eva Pecková 1014 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Milada Čiamporová, CSc. 5.69 MB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Michal Martinka, Ph.D. 152 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 895 kB