Number of the records: 1  

Využití biokompatibilních nanočástic ke zvýšení odolnosti rostlin na stresové podněty

  1. Title statementVyužití biokompatibilních nanočástic ke zvýšení odolnosti rostlin na stresové podněty [rukopis] / Ivana Boráková
    Additional Variant TitlesVyužití biokompatibilních nanočástic ke zvýšení odolnosti rostlin na stresové podněty
    Personal name Boráková, Ivana, (dissertant)
    Translated titleUse of biocompatible nanoparticles to increase plant resistance to stress conditions
    Issue data2023
    Phys.des.64 : il., grafy, schémata, tab.
    NoteVed. práce Marek Petřivalský
    Oponent Jana Piterková
    Another responsib. Petřivalský, Marek, 1969- (thesis advisor)
    Piterková, Jana (opponent)
    Another responsib. Univerzita Palackého. Katedra biochemie (degree grantor)
    Keywords Nanočástice chitosanu * S-nitrosothioly * biotický stres * abiotický stres * oxid dusnatý * hrách setý * Pisum sativum * Chitosan nanoparticles * S-nitrosothiols * abiotic stres * biotic stres * nitric oxid * pea plants * Pisum sativum
    Form, Genre bakalářské práce bachelor's theses
    UDC (043)378.22
    CountryČesko
    Languagečeština
    Document kindPUBLIKAČNÍ ČINNOST
    TitleBc.
    Degree programBakalářský
    Degree programBiochemie
    Degreee disciplineBiochemie
    book

    book

    Kvalifikační práceDownloadedSizedatum zpřístupnění
    00288041-201136780.pdf01.3 MB08.05.2026
    PosudekTyp posudku
    00288041-ved-183665662.pdfPosudek vedoucího
    00288041-opon-388945219.pdfPosudek oponenta
    Průběh obhajobydatum zadánídatum odevzdánídatum obhajobypřidělená hodnocenítyp hodnocení
    00288041-prubeh-756978636.pdf27.10.202209.05.202306.06.2023BHodnocení známkou

    Působení stresových faktorů na rostliny je jeden z hlavních problémů celosvětové produkce plodin. S ohledem na zvětšující se lidskou populaci je nutné najít účinné způsoby, jak zmírnit dopady působení stresových faktorů na rostliny a zlepšit kvalitu a produkci plodin. Možným řešením je cílená aplikace donorů oxidu dusnatého (NO), který ovlivňuje značné množství fyziologických procesů v rostlinách. Komplikací je nízká stabilita donorů NO, která omezuje jejich použití. Řešení lze nalézt v oblasti nanotechnologií, neboť zapouzdřením donorů NO do biokompatibilních nanočástic lze prodloužit působení NO v rostlinách. V teoretické části jsou uvedeny obecné informace o nanočásticích, historii, klasifikaci a syntéze. Dále jsou zmíněni zástupci biokompatibilních nanočástic se zaměřením na nanočástice chitosanu a rovněž příklady použití nanočástic při obraně vůči abiotickým a biotickým stresovým faktorům. V praktické části byly připraveny nanočástice chitosanu se zapouzdřenými donory NO, S-nitrosoglutathionem a S-nitrosomerkaptojantarovou kyselinou. U připravených nanočástic byla ověřena úspěšnost zapouzdření donorů NO pomocí Ellmanovy metody. Dále byla analyzována stabilita připravených volných donorů NO. Biologické pokusy byly prováděny na vypěstovaných rostlinách hrachu setého (Pisum sativum), které byly vystaveny působení stresového faktoru a následnému postřiku nanočásticemi chitosanu se zapouzdřenými donory NO. Sedmidenní semenáčky hrachu byly podrobeny působení abiotickému stresovému faktoru, tedy zvýšené teplotě 37 °C a biotickému stresovému faktoru, tedy působení lipopolysacharidu z bakterie Escherichia. coli. Získané extrakty kořenů a listů rostlin byly analyzovány pro obsah S-nitrosothiolů pomocí Savillovy metody a pro obsah proteinů pomocí Bradfordovy metody. V bakalářské práci byla ověřena stabilita připravených donorů NO. Dále byly ověřeny metody přípravy nanočástic se zapouzdřenými donory NO. Do nanočástic bylo zapouzdřeno 99,98 % použitého množství glutathionu a merkaptojantarové kyseliny. Dále byl pozorován vliv připravených nanočástic na stresované rostliny. Exogenním dodáním donorů NO zapouzdřených v nanočásticích chitosanu byla zvýšena stabilita a umožněno kontinuálního uvolňování NO, čímž byla zvýšena hladina endogenních S-nitrosothiolů u stresovaných rostlin. Aktivací signalizačních drah NO byla indukována zvýšená exprese proteinů v reakci na stresový faktor. Pozorované změny je třeba ověřit provedením podrobnějších experimentů.The effect of stress factors on plants is one of the main problems of global crop production. In view of the increasing human population, it is necessary to find effective ways to mitigate the effects of stress factors on plants and improve the quality and production of crops. A possible solution is the targeted application of nitric oxide (NO) donors, which affects a significant number of physiological processes in plants. A complication is the low stability of NO donors, which limits their use. The solution can be found in the field of nanotechnology, because by encapsulating NO donors in biocompatible nanoparticles, the action of NO in plants can be prolonged. The theoretical part contains general information about nanoparticles, history, classification and synthesis. Furthermore, representatives of biocompatible nanoparticles are mentioned, with a focus on chitosan nanoparticles, as well as examples of the use of nanoparticles in defense against abiotic and biotic stress factors. In the practical part, chitosan nanoparticles with encapsulated NO donors, S-nitrosoglutathione and S-nitrosomercaptosuccinic acid were prepared. The success of encapsulation of NO donors was verified for the prepared nanoparticles using the Ellman method. Furthermore, the stability of the prepared free NO donors was analyzed. Biological experiments were carried out on cultivated pea plants (Pisum sativum), which were exposed to a stress factor and subsequently sprayed with chitosan nanoparticles with encapsulated NO donors. Seven-day-old pea seedlings were subjected to an abiotic stress factor, i.e. an elevated temperature of 37 °C, and a biotic stress factor, i.e. the action of lipopolysaccharides from the Escherichia coli bacterium. The obtained plant root and leaf extracts were analyzed for the content of S-nitrosothiols using the Saville method and for the protein content using the Bradford method. In the bachelor's thesis, the stability of prepared NO donors was verified. Furthermore, the methods of preparation of nanoparticles with encapsulated NO donors were verified. 99.98 % of the used amount of glutathione and mercaptosuccinic acid was encapsulated in the nanoparticles. Furthermore, the effect of prepared nanoparticles on stressed plants was observed. Exogenous delivery of NO donors encapsulated in chitosan nanoparticles increased stability and enabled continuous NO release, thereby increasing the level of endogenous S-nitrosothiols in stressed plants. By activating NO signaling pathways, increased protein expression was induced in response to a stress factor. The observed changes need to be verified by conducting more detailed experiments.

Number of the records: 1  

  This site uses cookies to make them easier to browse. Learn more about how we use cookies.