Udział węglowodanów w regulacji poziomu endogennych cząsteczek sygnałowych zaangażowanych w reakcje obronne Lupinus luteus L.cv. Juno na Fusarium oxysporum
Loading...
Date
2014-10-27
Authors
Formela, Magda
Advisor
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
The involvement of carbohydrates in the regulation of the level of endogenous signalling molecules engaged in defence responses of Lupinus luteus L.cv. Juno on Fusarium oxysporum
Abstract
Celem pracy było sprawdzenie czy poziom węglowodanów rozpuszczalnych (sacharozy i monosacharydów) w osiach zarodkowych kiełkujących nasion Lupinus luteus L.cv. Juno wpływa na poziom cząsteczek sygnałowych takich jak fitohormony i wolne rodniki oraz jaki może mieć to pośrednio związek z reakcjami obronnymi uruchamianymi względem patogenicznego grzyba Fusarium oxysporum f.sp. lupini. Pozytywną współzależność stwierdzono pomiędzy poziomem węglowodanów a poinfekcyjną akumulacją kwasu salicylowego i jego glukozydu, kwasu abscysynowego i tlenku azotu. Stymulujący wpływ węglowodanów na produkcję estru metylowego kwasu jasmonowego i etylenu odnotowano w późnym czasie po inokulacji. Otrzymane wyniki wskazują także na zaangażowanie węglowodanów w uruchomienie innych mechanizmów obronnych takich jak wzmożenie biosyntezy izoflawonów, generowania anionorodnika ponadtlenkowego i rodników semichinonowych w osiach zarodkowych względem hemibiotroficznego grzyba F. oxysporum. Dodatkowo wykazano amplifikację sygnału indukowanego egzogennym tlenkiem azotu, sacharozą i infekcją powodowaną przez F. oxysporum.
Otrzymane wyniki badań dotyczące wyjaśnienia stosunków ilościowych powyższych molekuł sygnałowych i ich znaczenia w stymulacji odpowiedzi obronnych w komórkach osi zarodkowych łubinu żółtego, przyczynią się do lepszego poznania mechanizmów regulacyjnych podczas interakcji roślina-patogen.
The aim of the dissertation was to verify whether the level of soluble carbohydrates (sucrose and monosaccharides) in embryo axes of germinating seeds of Lupinus luteus L. cv. Juno affects the level of signalling molecules such as phytohormones and free radicals and how it may be indirectly related with defence reactions triggered against the pathogenic fungus Fusarium oxysporum f. sp. lupini. A positive interdependence was found between the level of carbohydrates and post-infection accumulation of salicylic acid and its glucoside, abscisic acid and nitric oxide. The stimulatory effect of carbohydrates on the production of methyl ester of jasmonic acid and ethylene was recorded at a later time after inoculation. Results also indicate an involvement of carbohydrates in the initiation of other defence mechanisms such as an enhanced biosynthesis of isoflavones, generation of superoxide anion radical and semiquinone radicals in embryo axes in relation to the hemibiotrophic fungus F. oxysporum. Additionally, the experiments showed an amplification of the signal induced by the exogenous nitric oxide, sucrose and infection caused by F. oxysporum. Obtained experimental results concerning the explanation of quantitative ratios of the above mentioned signalling molecules and their importance in the stimulation of defence responses in embryo axes of yellow lupine will contribute to a better understanding of regulatory mechanisms during plant-pathogen interactions
The aim of the dissertation was to verify whether the level of soluble carbohydrates (sucrose and monosaccharides) in embryo axes of germinating seeds of Lupinus luteus L. cv. Juno affects the level of signalling molecules such as phytohormones and free radicals and how it may be indirectly related with defence reactions triggered against the pathogenic fungus Fusarium oxysporum f. sp. lupini. A positive interdependence was found between the level of carbohydrates and post-infection accumulation of salicylic acid and its glucoside, abscisic acid and nitric oxide. The stimulatory effect of carbohydrates on the production of methyl ester of jasmonic acid and ethylene was recorded at a later time after inoculation. Results also indicate an involvement of carbohydrates in the initiation of other defence mechanisms such as an enhanced biosynthesis of isoflavones, generation of superoxide anion radical and semiquinone radicals in embryo axes in relation to the hemibiotrophic fungus F. oxysporum. Additionally, the experiments showed an amplification of the signal induced by the exogenous nitric oxide, sucrose and infection caused by F. oxysporum. Obtained experimental results concerning the explanation of quantitative ratios of the above mentioned signalling molecules and their importance in the stimulation of defence responses in embryo axes of yellow lupine will contribute to a better understanding of regulatory mechanisms during plant-pathogen interactions
Description
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu: Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu; Wydział Biologii
Sponsor
Keywords
Węglowodany rozpuszczalne, Soluble carbohydrates, Cząsteczki sygnałowe, Signalling molecules, Lupinus luteus, Fusarium oxysporym, Reakcje obronne