Role sulfátů v odpovědi rostlin na stres v důsledku přítomnosti těžkých kovů

Bc. Šárka Mikulášková

Bachelor's thesis

Involvement of sulfates in plant response to the heavy metal stress

Abstract:

Síra patří mezi důležité rostlinné živiny podílející se na tvorbě řady biologicky aktivních látek, včetně protektivních molekul glutathionu a fytochelatinů, které ochraňují rostlinu před nepříznivými vlivy prostředí a stresem způsobený těžkými kovy. Kadmium je těžký kov mající negativní dopad na metabolické buněčné procesy. V teoretické části bakalářské práce jsou shrnuty základní poznatky o kadmiu, sulfátech a fytochelatinech. Experimentální část se zabývala stanovením minimální koncentrace sulfátů pro standardní růst rostlin Nicotiana tabacum. Dále byla sledována morfologie rostlin, množství intracelulárního kadmia a dalších kovů, a indukce syntézy fytochelatinů v rostlinách kultivovaných hydroponicky v médiu obsahující kadmium a rozdílné koncentrace sulfátů. Po stanovení optimální koncentrace sulfátů pro standardní růst rostliny Nicotiana tabacum bylo změřeno množství fytochelatinů a hladina intracelulárního kadmia rostlin rostoucích na optimální a suboptimální koncentraci sulfátů v přítomnosti kadmia. Bylo zjištěno, že rozdílné koncentrace sulfátů v médiu nemají na produkci fytochelatinů a na koncentraci intracelulárního kadmia vliv. Koncentrace sulfátu v kultivačním médiu výrazně ovlivnila morflogii rostlin pěstovaných v přítomnosti kadmia.

Abstract:

Sulfur is an important plants nutrient involved in the production of a number of biologically active substances, including protective molecules glutathione and phytochelatins, which protect the plant from adverse environmental influences and heavy metal stress. Cadmium is a heavy metal having a negative impact on metabolic cell processes. The theoretical part of the thesis summarizes the basic knowledge on cadmium, sulphates and phytochelatins. In the experimental part, the minimal concentration of sulphates for the standard growth of Nicotiana tabacum plants was determined. Further, the plant morphology, level of intracellular cadmium and other metals, and phytochelations accumulation were analyzed in plants cultivated hydroponically in a medium containing cadmium and different sulphate concentrations. After determination of optimal concentration of sulphates for the standard growth of Nicotiana tabacum, the levels of phytochelatins and of intracellular cadmium in plants growing in the medium with optimal and suboptimal concentrations of sulphates in the presence of cadmium were measured. Different concentration of sulphates in the medium were not reflected in production of phytochelatines and intracellular cadmium concentration. However, the sulfate concentration in the medium strongly influenced the morphology of plants.

Keywords

Nicotiana tabacum, kadmium, sulfáty, fytochelatiny, cadmium, sulphate, phytochelatin

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 24. 6. 2019
• Supervisor: doc. Mgr. Miloslava Fojtová, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry