Reakcja kalafiora (Brassica oleracea var. botrytis) na stres termiczny. Wielopoziomowa charakterystyka ze szczególnym uwzględnieniem białek bogatych w glicynę wiążących RNA (GRPs)
Loading...
Date
2020
Authors
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Cauliflower (Brassica oleracea var. botrytis) response to thermal stress. Multilevel characterization with emphasis on Glycine-Rich RNA-Binding Proteins (GRPs)
Abstract
Rośliny w trakcie ewolucji wykształciły szereg mechanizmów działających na różnych poziomach organizacji strukturalnej, które pozwoliłyby na minimalizowanie szkodliwego wpływu czynników środowiskowych. W odpowiedzi na czynniki stresowe rośliny wykorzystują różnorodne szlaki sygnalizacji na poziomie fizjologicznym, biochemicznym i molekularnym. Zbyt niska lub zbyt wysoka temperatura w okresie wegetacyjnym może powodować znaczące zmniejszenie plonu wielu gatunków roślin uprawnych, w tym roślin kapustnych (Brassisaceae) takich jak kalafior (Brassica oleracea var. botrytis).
Białka z rodziny GRP (ang. glycine-rich proteins) stanowią jedną z grup białek biorących czynny udział w procesach związanych ze wzrostem, rozwojem i odpowiedzią na niekorzystne warunki środowiskowe u roślin.
Celem niniejszej pracy było kompleksowa charakterystyka odpowiedzi kalafiora na poziomie fizjologicznym, transkryptomicznym, proteomicznym i metabolomicznym w warunkach aklimatyzacji i de-aklimatyzacji do stresu temperaturowego. Drugim, istotnym celem prowadzonych badań było określenie roli wybranych białek GRP w tych samych warunkach.
W ramach niniejszej pracy opisano zmiany ilościowe i jakościowe w transkryptomie, metabolomie i proteomie kalafiora w warunkach aklimatyzacji do stresu chłodu i stresu ciepła oraz w fazie de-aklimatyzacji po zakończeniu działania stresu chłodu i ciepła.
Plants developed during the evolution a number of mechanisms operating at different levels of the structural organization, which would allow to minimize the harmful effects of environmental factors. In response to stress factors, plants use a variety of signaling pathways at the physiological, biochemical and molecular levels. Too low or too high temperature during the growing season can significantly reduce the yield of many crop species, including cruciferous plants (Brassicaceae) such as cauliflower (Brassica oleracea var. botrytis). Proteins from the GRP family (glycine-rich proteins) belongs to the one of the protein groups actively involved in processes related to growth, development and response to unfavorable environmental conditions in plants. The aim of this study was the comprehensive characteristics cauliflower responses at the physiological, transcriptomic, proteomic and metabolomic levels under conditions of acclimation and de-acclimation to the temperature stress. Another important goal of the research was to determine the role of selected GRP proteins in the studied conditions. As part of this work, a comparative analysis of quantitative and qualitative alterations within the cauliflower transcriptome, proteome and metabolome of cauliflower under heat and cold acclimation and after de-acclimatization phase, after cold and heat cessation.
Plants developed during the evolution a number of mechanisms operating at different levels of the structural organization, which would allow to minimize the harmful effects of environmental factors. In response to stress factors, plants use a variety of signaling pathways at the physiological, biochemical and molecular levels. Too low or too high temperature during the growing season can significantly reduce the yield of many crop species, including cruciferous plants (Brassicaceae) such as cauliflower (Brassica oleracea var. botrytis). Proteins from the GRP family (glycine-rich proteins) belongs to the one of the protein groups actively involved in processes related to growth, development and response to unfavorable environmental conditions in plants. The aim of this study was the comprehensive characteristics cauliflower responses at the physiological, transcriptomic, proteomic and metabolomic levels under conditions of acclimation and de-acclimation to the temperature stress. Another important goal of the research was to determine the role of selected GRP proteins in the studied conditions. As part of this work, a comparative analysis of quantitative and qualitative alterations within the cauliflower transcriptome, proteome and metabolome of cauliflower under heat and cold acclimation and after de-acclimatization phase, after cold and heat cessation.
Description
Wydział Biologii
Sponsor
Keywords
stres termiczny, thermal stress, GRP, transkryptom, transcriptome, proteom, proteome, metabolom, metabolome