Szelén-indukált stresszválaszok vizsgálata Arabidopsis thaliana L. és Pisum sativum L. növényekben, a biofortifikáció lehetősége
A szelén terhelés, más környezeti stresszfaktorokhoz hasonlóan morfológiai változásokat (stressz-indukált morfogenetikai válaszok, SIMV) idéz elő a növényi szervezetben, hiszen a növények szerveik növekedését, fejlődését a környezet aktuális állapotához (pl.: víz- és tápanyag ellátottság, szerves és...
Elmentve itt :
| Szerző: | |
|---|---|
| További közreműködők: | |
| Dokumentumtípus: | Disszertáció |
| Megjelent: |
2014-10-09
|
| Tárgyszavak: | |
| doi: | 10.14232/phd.2325 |
| mtmt: | 2781241 |
| Online Access: | http://doktori.ek.szte.hu/2325 |
| Tartalmi kivonat: | A szelén terhelés, más környezeti stresszfaktorokhoz hasonlóan morfológiai változásokat (stressz-indukált morfogenetikai válaszok, SIMV) idéz elő a növényi szervezetben, hiszen a növények szerveik növekedését, fejlődését a környezet aktuális állapotához (pl.: víz- és tápanyag ellátottság, szerves és szervetlen szennyezők jelenléte) igazodva szabályozzák. A stressz-indukált morfogenetikai válaszok a gyökér- és hajtásrendszert egyaránt érintik (Potters és mtsai, 2007, 2009). A környezeti tényezők mellett a gyökér endogén hormonális rendszere (pl. auxin, citokinin és etilén) is szabályozza a morfológiai válaszokat, vagyis a szelén stressz által indukált SIMV kialakulásában a növényi hormonok metabolizmusának és transzportjának megváltozása is szerepet játszik. A külső, környezeti és belső, hormonális szabályozó elemek közötti gazdag jelátviteli hálózatban szignálmolekulák teremtenek kapcsolatot, biztosítva a fejlődési és növekedési jelek összehangolását. A jelátviteli molekulák újabban felfedezett csoportját képezik a nitrogén-monoxid (NO) és reakciótermékei, az ún. reaktív nitrogénformák (RNF). A NO mint jelátvivő, jelentős szerepet tölt be a fejlődési folyamatokban, és újabb kutatások igazolják, hogy a NO és reakciótermékei nem specifikus, sokkal inkább általános és multifunkcionális jelmolekuláknak tekinthetők. Stresszválasz során azonban nem csak a RNF töltenek be jelátvivő funkciót, hanem a reaktív oxigénformák (ROF) is hozzájárulnak a morfogenetikai változásokhoz. A NO és ROF között aktív jelátvitel működik és a kutatók legújabb álláspontja szerint nitro-oxidatív stresszről beszélhetünk, mely során a ROF és RNF képződése biotikus vagy abiotikus stresszre indukálódik, és ezek együttesen alakítják ki a makromloekulákat érintő válaszokat (Corpas és Barroso, 2013). Elsődleges kutatási objektumként a lúdfű, vagyis Arabidopsis thaliana L. növény szolgált. Kutatásaim során szelén stressz alkalmazásával, biokémiai és genetikai vizsgálatok segítségével, in situ és in vivo fény-, fluoreszcens- és konfokális mikroszkópiás módszerekkel tanulmányoztam a ROF és RNF kapcsolatát és kölcsönhatását, valamint szerepüket a sikeres adaptáció és tolerancia folyamatában. További vizsgálatokkal felderítettem szerepüket a stressz-indukálta morfogenetikai válaszok kialakulásában és szabályozásában. A lúdfű, mint modell rendszer mellett biofortifikációs kísérleteket is végeztem egy konyhakerti növény, a borsó (Pisum sativum L.) segítségével. A kísérletsorozat kapcsán a szelén kezelés hosszú távú hatását figyelhettem meg a fejlődési paraméterekre és az elemanalízis segítségével tanulmányoztam az új borsószemekben a szelén dúsításának lehetőségét az általam alkalmazott kísérleti rendszerrel. A kétféle kísérleti rendszer alkalmazása nem összehasonlító vizsgálatokra irányult, hanem arra, hogy átfogó képet kaphassak a szelén hatásáról és gyakorlati alkalmazhatóságáról. A rövid távú kísérleteti eredmények mellett a hosszú távú alkalmazás eredményeit is bemutatom, végigkísérve a szelén teljes életciklusra kifejtett hatását a borsó növény esetében. |
|---|