Role transportéru KUP9 v adaptaci na toxické půdy

Abstract

Plants life on serpentine soils is influenced by a wide range of stress factors, primarily the deficiency of micronutrients (P, N, K), a low Ca:Mg ratio, and heavy metal toxicity (Ni, Co, Cr). For these reasons, serpentine plant populations are often the subject of scientific research focusing on their remarkable tolerance abilities. This thesis was aimed at elucidating the role of the potassium transporter KUP9 in plant adaptation to serpentine environments. KUP9 belongs to the KT/HAK/KUP family of potassium transporters, whose members perform a wide range of physiologically significant functions in plants, ranging from K⁺ uptake (AtHAK5), through maintenance of K⁺ and auxin homeostasis (AtKUP4), to regulation of cell turgor (AtKUP2, AtKUP6, AtKUP8). AaKUP9 was identified as an important candidate gene involved in serpentine adaptation in several independent serpentine populations of Arabidopsis arenosa. In Arabidopsis thaliana, AtKUP9 influences root system growth under potassium deficiency. The function of AaKUP9 in A. arenosa and its role in serpentine adaptation have not yet been clarified. The primary goal of this study was to understand the role of AaKUP9 in serpentine tolerance. Two approaches were chosen. The first was an analysis of the response of T-DNA insertion lines of atkup9 A....

Život rostlin na hadcových půdách je ovlivněn širokou škálou stresových faktorů, především nedostatkem makroprvků (P, N, K), nízkým poměrem Ca:Mg a toxicitou těžkých kovů (Ni, Co, Cr). Z těchto důvodů jsou hadcové populace rostlin často předmětem vědeckého zkoumání zaměřeného na jejich pozoruhodné schopnosti tolerance. Tato diplomová práce byla zaměřena na objasnění role draselného transportéru KUP9 v adaptaci rostlin na hadcové prostředí. KUP9 patří do rodiny draselných transportérů KT/HAK/KUP, jejíž zástupci zastávají v rostlinách široké spektrum fyziologicky významných funkcí, od příjmu K⁺ (AtHAK5), přes udržování homeostáze K⁺ a auxinu (AtKUP4), až po regulaci buněčného turgoru (AtKUP2, AtKUP6, AtKUP8). AaKUP9 byl identifikován jako důležitý kandidátní gen v hadcové adaptaci u několika nezávislých hadcových populací Arabidopsis arenosa. V Arabidopsis thaliana AtKUP9 ovlivňuje růst kořenového systému při nedostatku draslíku. Funkce AaKUP9 v A. arenosa a role v hadcové adaptaci není dosud objasněna. V této práci byla hlavním cílem snaha porozumět roli AaKUP9 v hadcové toleranci. Byly zvoleny dva přístupy. Prvním z nich byla analýza reakce T-DNA inzerčních linií atkup9 A. thaliana na hadcové podmínky, a to v porovnání s WT i komplementovanými liniemi. V kultivačních experimentech in vitro...