Vliv teplotních změn na aktivitu různých enzymů v rostlinách.

Abstract

Teplotní stres je jedním z abiotických stresových faktorů, který podstatným způsobem ovlivňuje růst a vývoj rostlin. Rostliny odpovídají na teplotní stres řadou buněčných a metabolických změn, charakteristická je syntéza molekulárních chaperonů tzv. heat-shock proteinů (HSP). V této práci byl studován vliv teplotního šoku (v podobě působení 40řC 1 hodinu z 20řC) na aktivity NADP-dependentních enzymů, enzymů Hatchova-Slackova cyklu, glykosidas a na aktivitu peroxidasy v listech tabáku (Nicotiana tabacum L. cv. Petit Havana SR1). Vzhledem k tomu, že HSP napomáhají správnému sbalování nezralých proteinů, podílejí se na opravování špatně sbalených nebo částečně denaturovaných proteinů, na degradaci denaturovaných proteinů a na vytvoření termotolerance rostliny, bylo cílem práce zjistit, zda aktivita studovaných enzymů zůstane zachována, nebo zda bude modulována v rámci obranné odpovědi. Největší množství proteinu HSP70 detekované imunochemicky bylo zjištěno 1 hodinu po aplikaci teplotního šoku kdy byly také stanoveny vyšší aktivity šikimátdehydrogenasy, NADP-dependentní malátdehydrogenasy (oxalacetát-dekarboxylační), fosfoenolpyruvát- karboxylasy, β-hexosaminidasy a α-mannosidasy, než v kontrolních rostlinách, které vyšší teplotě vystaveny nebyly. Aktivita peroxidasy byla oproti kontrolním rostlinám...

Heat stress is one of abiotic stress factors, which fundamentally influences the growth and development of plants. Plants response to heat stress by series of cell and metabolic changes, the specificity of heat stress is synthesis of molecular chaperons, called heat- shock proteins (HSP). The influence of heat shock (in the form of 1 hour application of 40řC from 20řC) on the activity of NADP-dependent enzymes, enzymes of Hatch-Slack cycle, glycosidases and the activity of peroxidase in tobacco plants (Nicotiana tabacum L. cv. Petit Havana SR1) was studied in this work. Since HSP are involved in proper folding of immature, misfolded or partly denaturated proteins, in degradation of denaturated proteins and in induction of thermotolerance of plants, the aim of this work was to find out, if the activity of studied enzymes will be maintained or modulated within the plant defense response. The highest amount of HSP70 detected immunochemically together with higher activities of NADP-malic enzyme, phosphoenolpyruvate carboxylase, β-hexosaminidase and α- mannosidase compared to control plants was found 1 hour after application of heat shock. Peroxidase activity was most increased 1 day after HS compared to controls. Using native electrophoresis the differences in isoform content between control and...