Molekulárna biológia a genetika rastlín

Okruhy tém pre štátnicový predmet Molekulárna biológia a genetika rastlín

Rastlina ako modelový objekt genetiky. Význam rastlín pre štúdium molekulárno-genetických procesov. Špecifiká rastlinnej bunky.

Chloroplast − organela rastlinnej bunky a jeho charakteristika. Chloroplastová DNA. Chloroplastový genóm. Regulácia génovej expresie pri vyšších rastlinách (génov lokalizovaných v jadrovej DNA a mimojadrovej DNA).

Arabidopsis thaliana ako modelový objekt. Historický pohľad na význam šľachtenia a získavania mutantných rastlín; indukcia, detekcia a izolácia mutantov. Niektoré metódy mutačného šľachtenia. Ideálne vlastnosti vhodného modelového organizmu pre rastlinnú genetiku. Prvý kompletne osekvenovaný rastlinný genóm a ďalšie používané rastlinné modely.

Metódy používané pri mapovaní rastlinného genómu. Transformácia, elektroporácia, agrobakteriová transformácia, Ti plazmid.

Genetické mapy - ich konštrukcia, typy mapujúcich populácií, molekulárne markery pre mapovanie génov, väzbová analýza, vzťahy medzi fyzickými a genetickými mapami.

Špecifiká rastlín pri mapovaní rastlinných genómov. Osekvenované rastlinné genómy, príčiny variability dĺžok rastlinných genómov, klasické mapovanie, genetické mapovanie pomocou molekulárnych markerov, optimálny markerový systém.

Lokalizácia génov pomocou anauploidných línií. Využitie monozomických  a nuli-tetrazomických línií. Využitie flow cytometrie pre lokalizáciu génov.

Ontogenetický vývoj embrya Arabidopsis thaliana a kultúrnych rastlín. Totipotencia. Hlavné rozdiely v ontogenéze rastlín a živočíchov. Arabidopsis thaliana – charakteristika jednotlivých vývinových štádií embryí (ontogenetický vývoj embrya, embryogenéza, zygota, proembryo, globulárne štádium, srdcovité štádium, torpédovité štádium, neskorá fáza embryogenézy). Model vývinu orgánov kvetu a príklady génov pre vývin jednotlivých častí rastlín.

Typy pohlavia u rastlín. Genetická determinácia jednodomosti. Gény zodpovedné za jednodomosť rastlín. Využitie poznatkov v praxi.

Genetická determinácia dvojdomosti. Modely, mutácie, gény. Chromozomálna determinácia pohlavia. Evolúcia pohlavia u rastlín.

Princíp heterózy, ako sa prejavuje. Základné hypotézy. Hypotéza dominancie.

Hypotéza superdominancie a pseudosuperdominancie. Fixácia heterózy. Molekulárne aspekty heterózy.

Testy na hodnotenie genotoxického účinku využívajúce rastliny (napr. lokusový špecifický test a spot test).