Characterization of factors participating in regulation of intracellular dynamics of auxin carriers

Abstract

Souhrn U rostlin je známo že mají schopnost nasměrovat svoje části, jak prýt, tak kořeny, pro zabezpečení maximálního zisku energie a příjmu živin, ale taky pro možnost vyhnout se toxickým podmínkám pro svůj růst. Regulace směru růstu, který zabezpečuje přežití rostliny, závisí na schopnosti rostlinných orgánů růst asymetricky. Asymetrický růst je regulován na buněčné úrovni na základě exogenních i interních signálů. Již v roce 1880 Darwin popsal tropismy a směrový růst na makroskopické úrovni; v současnosti je nevyhnutelné pochopit molekulární mechanismy, které zajišťují efektivní regulaci směrového růstu rostlin. V rámci svého studia jsem se zaměřil na mechanismy regulace směru růstu u rostlin. Kořen je komplexní trojrozměrný objekt, který stále upravuje svůj tvar a směr růstu. Vzhledem k tomu, že kořen potřebuje zvětšovat svůj povrch, aby byl schopen zajistit přísun živin a vody, je důležité pochopit, jak je kořen schopen adaptaci na konstantně se měnící růstové podmínky způsobené prorůstáním dál do půdy zvládnout. Pokud kořen není schopen prorůstat půdou efektivně kvůli silnému mechanickému odporu nebo nedostatku živin, pak je ovlivněn i růst prýtu. Optimální růst kořene je komplexní proces, na kterém se podílí rozmanitá spleť signálních drah, které jsou ovlivněny rostlinnými hormony, cukry, flavonoidy...

Plants are known to adjust the orientation of their organs, shoot and root, to ensure maximal energy generation and nutrient uptake, but also to avoid toxic growth conditions. Directional growth regulation depends on asymmetric plant organ growth and it is crucial to ensure plant survival. It is orchestrated on cellular level in concert with exogenous and intrinsic signals. Even though tropistic growth responses of plants were described by Darwin on macroscopic level already in 1880, now it is necessary to understand molecular mechanisms that underpin efficient modulation of directional plant growth. During my studies I focused on factors that modulate directional root growth regulation. The root is a complex, three-dimensional object, which continuously modifies its shape and growth path. Since the root needs to expand its surface to supply the plant with nutrients and water, it is important to understand how roots cope with changing growth conditions while exploring the soil. If the root cannot manage to grow through soil efficiently, mechanical impedance and lack of resources will also restrict shoot growth as well. Manifold signaling pathways coordinate the complex processes that underpin efficient root growth, including those modulated by phytohormones, sugars, flavonoids and other...