Výzkum
Mechanismus transportu auxinů
Rostlinný hormon auxin je klíčovým regulátorem mnoha vývojových
procesů u rostlin. Hraje zásadní úlohu v regulaci prostorových a
časových aspektů růstu rostlin a přispívá tak ke koordinaci a integraci
jejich vývoje. Na rozdíl od ostatních rostlinných růstových regulátorů
(tzv. rostlinných hormonů) se však auxin vyznačuje tím, že jeho molekuly
jsou v některých pletivech transportovány na delší vzdálenost a jejich
transport je striktně polární. Mechanismus tohoto tzv. polárního transportu
auxinu vychází z fyzikálně-chemických vlastností auxinových molekul a
jejich molekulárních forem uvnitř a vně buněk. Jde o velmi komplexní a
dynamický proces, regulovaný na více úrovních. Naše laboratoř se zabývá
molekulárním mechanismem tohoto typu transportu auxinu. Více…
Metabolismus a fyziologické funkce cytokininů
Směrování vývoje rostlinných buněk, pletiv a orgánů závisí na
poměrných koncentracích fytohormonů typu auxinu a cytokininu. Krátkodobé
vychýlení jejich rovnováhy ve prospěch auxinu vede mimo jiné k iniciaci
vývoje kořenů, zatímco v opačném případě je indukována tvorba
pupenů, odnoží a větvení stonků. Pro další rozvoj iniciovaných orgánů
je nutné ustavení hormonální rovnováhy (homeostáze). Naše laboratoř se
zaměřuje na poznání metabolických regulací hladin cytokininů a jejich
interakcí s auxiny. Podle naší pracovní hypotézy (viz. schéma) je
ustavení hormonální homeostáze po krátkodobém nárůstu hladiny
cytokininů v důsledku jejich zvýšené biosyntézy či příjmu z okolního
prostoru dosaženo stimulací jejich metabolické degradace, vratné či
nevratné inaktivace konjugací s cukry příp. alaninem, či imobilizací
vazbou na specifické vazebné bílkoviny. Platnost této hypotézy
experimentálně ověřujeme v kulturách rostlinných buněk a pletiv in vitro
a v intaktních rostlinách. Více…
Úloha rostlinných hormonů v ontogenezi a při interakci s prostředím
Během svého růstu a vývoje jsou rostliny nepřetržitě vystaveny
vlivům okolního prostředí. Vzhledem k přisedlému způsobu života se
musí velmi dynamicky vypořádat s působením abiotických (sucho, extrémní
teploty, vysoká intenzita světla) i biotických stresů (napadení hmyzími
škůdci nebo pathogeny). Naše laboratoř se věnuje studiu obranných
mechanismů rostlin s cílem přispět ke stanovení strategie zvýšení
jejich obranyschopnosti. Jedním z nejčastějších stresů je sucho. Za
nepříznivých podmínek sucha rostliny tabáku zvyšují své šance na
přežití přednostní ochranou mladých listů a apexu. Ve spodních listech
dochází postupně k degradaci makromolekul a živiny jsou z nich
transportovány do horních listů. Rostlinné hormony cytokininy významně
zvyšují sílu sinku. Zjistili jsme, že důležitým mechanismem
umožňujícím polarizaci rostliny je vytvoření gradientu bioaktivních
cytokininů ve prospěch horních listů. Gradient cytokininů je za sucha
vytvořen jejich degradací enzymem cytokininoxidázou/dehydrogenázou (CKX) ve
spodních listech. Více…
Analytické metody – stanovení rostlinných hormonů
Analytická jednotka naší
laboratoře se zabývá zdokonalováním existujících a vývojem nových
analytických metod čištění, stanovení a metabolického profilování
rostlinných hormonů a některých dalších bio-aktivních látek rostlinného
původu. Více…