Analýza proteinů gluteninové frakce u ozimé pšenice kultivované v podmínkách normální a zvýšené koncentrace oxidu uhličitého

Abstract

Zvyšovanie koncentrácie CO2 v atmosfére ovplyvňuje fotosyntézu rastlín a následne jej metabolity. V tejto práci sme sa zamerali na zistenie vplyvu zvýšenej koncentrácie CO2 v atmosfére na glutenínovú frakciu bielkovín u ozimnej pšenice (Triticum aestivum). Sledovaná odroda Bohemia pestovaná v roku 2014 bola pestovaná pri normálnej (AC) a zvýšenej (EC; 700 mol.mol-1) koncentrácii oxidu uhličitého v atmosfére. Polovica vzoriek bola hnojená dusíkatým hnojivom (N+; 200 kg.ha-1), druhá polovica bez dusíkatého hnojenia (N). Polovica vzoriek bola pestovaná v suchých podmienkach (DRY) druhá mala počas kultivácie prístup k prirodzeným zrážkam (WET). Posledný sledovaný parameter bola kultivácia za prístupu UV žiarenia (UV+) a bez prístupu UV žiarenia (UV). Gluteníny boli z múky extrahované isopropanolom s DTT, separované metódou SDS-PAGE a kvantifikované počítačovou denzitometriou. Zvýšená koncentrácia CO2 preukázateľne znížila obsah glutenínov vo variantách UV+. Najvýznamnejší vplyv na obsah glutenínov malo dusíkaté hnojenie, ktoré výrazne zvyšuje ich obsah v pšeničnom zrne. Pri nehnojených variantách pri UV sa dosahovali vyššie koncentrácie glutenínov pri zavlažovaní, pri UV+ naopak pri kultivácii za sucha. Pri hnojených variantách bol rozdiel medzi AC a EC štatisticky zanedbateľný. Najvyšší obsah glutenínov bol u varianty UV+DRY AC N+.Increasing carbon dioxide concentrations in the atmosphere has influence on plant’s photosynthesis and its metabolits. This bachelor thesis is focused on analysis of glutenin fraction in winter wheat (Triticum aestivum) var. Bohemia grown in ambient (AC) and elevated (EC; 700 mol.mol-1) carbon dioxide concentrations. Plants were cultivated in conditions with nitrogen fertilization (N+; 200 kg.ha-1) and without fertilization (N), in presence of UV-B radiation (UV+) and absence of UV-B radiation (UV), at drought (DRY) and with ambient irrigation (WET). Grain was harvested at 2014. The glutenin proteins were extracted from flour by isopropanol and DTT then separated by SDSPAGE and quantified by computer densitometry. Elevated carbon dioxide concentration decreased glutenin concentration in variant UV+ otherwise differences between AC and EC variants were nonsignificant. The nitrogen fertilization markedly increased glutenin content. Higher concentrations of glutenins were found in variants UV– WET and UV+ DRY. The highest concentrations of glutenins were found in conditions with presence of UV radiation, drought and nitrogen fertilization.