Informácie

7.1: Laboratórium semenných rastlín - Biológia

7.1: Laboratórium semenných rastlín - Biológia


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Učebné ciele

  • Definujte pojmy (význam názvov) krytosemenný a nahosemenný
  • Uveďte, aký typ buniek vytvára vajíčka a aký typ buniek vytvára spermie v nahosemenných a krytosemenných
  • Popíšte všeobecné vlastnosti semenných rastlín.
  • Pomenujte fyla diskutovanú v laboratóriu a uveďte príklad rastliny z každej
  • Rozpoznajte a identifikujte rastlinné vzorky prezerané v laboratóriu, sklíčka aj živé vzorky
  • Pochopte základný životný cyklus nahosemennej a krytosemennej
  • Rozpoznať rozdiel medzi samcom a samicou borovicovou šiškou
  • Vysvetlite zmeny generácií semenných rastlín vrátane štruktúr sporofytov a gametofytov
  • Identifikovať a poznať funkciu mikroskopov a megaspór
  • Identifikujte časti kvetu a ktoré štruktúry a samčie a samičie
  • Vysvetlite a spoznajte rozdiel medzi jednoklíčnolistovým a eudikotovým kvetom
  • Rozlišujte medzi jednotlivými druhmi ovocia a uveďte príklad každého druhu

Prvok SlideShare bol z tejto verzie textu vylúčený. Môžete si ho pozrieť online tu: pb.libretexts.org/blab/?p=58

Postup

  1. Vstúpte do laboratória semenných rastlín.
  2. Gymnospermy
    1. Pomenujte štyri podskupiny v rámci nahosemenných rastlín.
    2. Zameriame sa na ihličnany. Sledujte dostupné vzorky listov ihličnanov.
      1. Ako prospieva ihličnatý list ihličnanu?
    3. Reprodukcia v boroviciach: Ako je uvedené na webovej stránke, nakreslite jednoduchý životný cyklus borovice do priestoru na ďalšej strane. Nezabudnite uviesť pojmy vajíčko, embryo, oplodnenie, megaspóra, mikroskop, gametofyt, sporofyt, meióza, mitóza a peľ. Na začiatok použite túto webovú stránku.
    4. Pozorujte vystavené šišky. Sú šišky haploidné alebo diploidné?
    5. Sú samčie alebo samičie šišky väčšie?
    6. Pozrite si snímku prierezu peľovej (samcovej) šišky.
      1. Nájdete mikroskopy na sklíčku?
      2. Sú mikroskopy haploidné alebo diploidné?
      3. Aký proces podstupujú mikroskopy pri tvorbe peľových zŕn?
      4. Nájdete na sklíčku peľové zrnká?
      5. Využite priestor na nasledujúcej strane na nakreslenie toho, čo ste pozorovali pod mikroskopom.
    7. Prezrite si snímku prierezu semien (samice) borovicovej šišky.
      1. Nájdete megaspóry na snímke?
      2. Sú megaspóry haploidné alebo diploidné?
      3. Aký proces podstupujú megaspóry, aby vytvorili vajíčko alebo vajíčko?
      4. Nájdete vajíčko na šmýkačke?
      5. Je tkanivo obklopujúce vajíčko haploidné alebo diploidné?
      6. Aká štruktúra sa vytvorí po oplodnení vajíčka?
      7. Použite priestor nižšie na nakreslenie toho, čo ste pozorovali pod mikroskopom.
    8. Pozrite si vystavené semená borovíc
      1. Sú semená haploidné alebo diploidné?
      2. Ako sa budú semená šíriť v prostredí?
      3. Aký proces bunkového delenia podstúpia semená, aby vytvorili novú borovicu?
  3. Angiospermy
    1. Ako je uvedené na webovej stránke, nakreslite jednoduchý životný cyklus krytosemenných rastlín do priestoru nižšie. Na začiatok použite túto webovú stránku: http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/angiosperm.html
    2. Použite kvetinový model na identifikáciu rôznych štruktúr.
      1. Súhrnne sa samčie časti kvetov nazývajú ____________________.
      2. Súhrnne sa ženské časti kvetov nazývajú __________________.
      3. Pomocou nižšie uvedenej tabuľky popíšte funkciu každej časti kvetu a či ide o samčie, samičie alebo žiadne.
        Kvetinová štruktúraFunkciaMuž/Žena/Ani jedno
        Prašník
        Vlákno
        Stigma
        Štýl
        Vaječník
        Petal
        Sepals
    3. Preparujte živý kvet. Začnite vonkajškom (sepaly, okvetné lístky) a postupujte dnu. Pri pitve kvetu identifikujte každú štruktúru.
      1. Koľko okvetných lístkov má kvet?
      2. Je kvet jednoklíčnolistový alebo dvojklíčnolistový? Akú charakteristiku ste použili na určenie?
      3. Po preparovaní kvetu časti kvetu zlikvidujte. Nemusíte rezať do vaječníka alebo prašníka, ako je uvedené na webovej stránke.
    4. Pozrite si snímku dospelého samičieho gametofytu ľalie.
      1. Dokážete nájsť vajíčko?
      2. Je vajíčko haploidné alebo diploidné?
      3. Aký typ bunky podstúpil mitózu, aby sa vytvorilo vajíčko?
      4. Dokážete nájsť polárne jadrá?
      5. Je vaječník (tkanivo obklopujúce vajíčko) haploidný alebo diploidný?
      6. Použite priestor nižšie na nakreslenie toho, čo ste pozorovali pod mikroskopom.
    5. Pozrite si snímku prierezu prašníka ľaliového.
      1. Dokážete nájsť peľové zrná?
      2. Je peľ haploidný alebo diploidný?
      3. Ktorý typ bunky podstúpil mitózu, aby vytvoril peľ?
      4. Je prašník (tkanivo obklopujúce peľ) haploidný alebo diploidný?
      5. Použite priestor nižšie na nakreslenie toho, čo ste pozorovali pod mikroskopom.
    6. Pozrite si snímku peľových zŕn ľalie.
      1. Koľko buniek sa nachádza v jednom peľovom zrnku?
      2. Použite priestor nižšie na nakreslenie toho, čo ste pozorovali pod mikroskopom.
    7. Preskočte sklíčko vyklíčeného peľu. Táto snímka nie je k dispozícii v laboratóriu.
    8. Preskočte sklíčko vyvíjajúceho sa embrya ľalie. Nie je k dispozícii v laboratóriu.
    9. Preskočte snímku z Capsella embryo, skoré aj zrelé embryo. Tieto diapozitívy nie sú k dispozícii v laboratóriu.
    10. Hoci nie je k dispozícii živé semienko fazule, pozrite si konzervované semeno fazule.
      1. Je semeno haploidné alebo diploidné?
      2. Koľko kotyledónov má semeno fazule?
      3. Je fazuľa jednoklíčna alebo dvojklíčna?
    11. Hoci nie je k dispozícii živé osivo kukurice, pozrite si konzervované semeno kukurice.
      1. Koľko kotyledónov má semeno kukurice?
      2. Je kukurica jednoklíčna alebo dvojklíčna?
      3. Aká je funkcia tkaniva endospermu?
    12. Preskočte nedávno vyklíčené rastliny fazule a kukurice.
    13. Ovocie V laboratóriu bude k dispozícii niekoľko príkladov ovocia. Môžu sa líšiť od tých, ktoré sú opísané na webovej stránke. Použite tabuľku nižšie na diskusiu o ovocí, ktoré si prezeráte.
      Názov ovociaJednoduché, Súhrnné alebo ViacnásobnéSuché alebo mäsité

Kontrolné otázky

Odpovedzte na nižšie uvedené kontrolné otázky.

  1. Čo znamená gymnosperm?
  2. Ktorá skupina nahosemenných rastlín je najväčšia?
  3. Aký typ spór sa používa na samčie rozmnožovanie v semenných rastlinách?
  4. Prostredníctvom mitózy sa samčia spóra vyvinie do akej štruktúry?
  5. Aký typ spór sa používa na reprodukciu samičiek v semenných rastlinách?
  6. Do akej štruktúry sa prostredníctvom mitózy vyvinie ženská spóra?
  7. Čo znamená krytosemenná rastlina?
  8. Aké štruktúry kvetu sú ženské?
  9. Aké štruktúry kvetu sú samčie?
  10. Akú funkciu majú okvetné lístky kvetu?
  11. Proces ___________________ sa vyskytuje v kvetinovom prašníku, aby sa vytvoril haploidný ________________, po ktorom nasleduje mitóza, aby sa vytvoril __________________.
  12. Proces __________________ sa vyskytuje vo vaječníku kvetu, aby sa vytvoril haploidný ____________________, po ktorom nasleduje mitóza, aby sa vytvorilo _______________ a n+n _____________________________
  13. Uveďte jeden rozdiel medzi jednoklíčnolistovými a dvojklíčnolistovými.
  14. Vysvetlite, ako krytosemenné rastliny podliehajú dvojitému oplodneniu.
  15. Ktorá časť kvetu sa vyvinie v plod?
  16. Ako sa jednoduché ovocie líši od zložitého ovocia?
  17. Uveďte príklad dužinatého ovocia
  18. Uveďte príklad sušeného ovocia.

7.1: Laboratórium semenných rastlín - Biológia

ÚVOD

V oceánoch vznikajú malé sopečné ostrovy, keď vybuchujú podmorské sopky a posielajú materiály nad hladinu vody. Keď sa tieto ostrovy prvýkrát vytvorili, sú to pusté skaly. Mnohé z týchto ostrovov sú však obývané bohatou škálou rastlinných a živočíšnych druhov. Ako k takejto premene dochádza? Druhy z pevniny alebo iných ostrovov cestujú na nový ostrov a kolonizujú nový biotop. Baktérie, huby, riasy, machy a lišajníky sú príkladmi skorých obyvateľov, ktorým sa darí v drsnom, neúrodnom prostredí. Niektoré organizmy, ako sú lišajníky a machy, sú vo vetre transportované do nového prostredia ako spóry. Zelené rastliny zvyčajne prichádzajú ako semená a plody prenášané vetrom a vlnami na veľké vzdialenosti. Vtáky mohli pristáť počas medzipristátí na migračných trasách, zatiaľ čo iné suchozemské zvieratá mohli byť jednoducho náhodne vynesené k brehom. Niektoré druhy nie sú tak vhodné do ostrovného prostredia ako do ich pôvodných domovov. Aby organizmy prežili na týchto ostrovoch, museli sa prispôsobiť rôznym podmienkam. To poskytuje nové prostredie pre evolúciu – miesto, kde sa ľudia môžu naučiť veľa o procesoch prirodzeného výberu. Predstavte si, že ste prírodovedec, ktorý študuje populáciu rastlín na izolovanom sopečnom ostrove v Tichomorí. Jednoduchá fyzická charakteristika, ako je farba semien, by mohla ovplyvniť šance rastliny na prežitie v konkrétnom prostredí. Rastliny s priaznivou genetickou variáciou majú tendenciu prežiť a odovzdať túto vlastnosť svojim potomkom, zatiaľ čo rastliny s nepriaznivými variáciami môžu vyhynúť. V tomto laboratóriu budete skúmať dedičnosť jedného znaku a skúmať, ako prirodzený výber mení frekvenciu tohto znaku v prežívajúcej populácii rastlín.

Predpokladajte, ako sú farebné variácie v populácii ovplyvnené environmentálnymi faktormi.

Vytvorte graf a vypočítajte percentá farieb semien v troch generáciách potomstva.

Vysvetlite, ako prirodzený výber ovplyvňuje dedičnosť vlastností v nasledujúcich generáciách.


Vyučované triedy

Jeseň 2021

Poznámky: Toto je online trieda, ktorá sa nestretáva v konkrétnych hodinách. Študenti sú povinní mať prístup k počítaču alebo mobilnému zariadeniu a prístup na internet, pokiaľ nie je uvedené inak. Pred zapísaním sa do svojej prvej online triedy v MKC si študenti musia pozrieť online orientáciu a vyplniť prieskum pripravenosti na https://www.mesacc.edu/online/get-started, kde získajú ďalšie informácie.

Študenti triedy 22440 môžu kontaktovať inštruktora na adrese: [email protected]

Dochádzka triedy 22440 bude sledovaná týždenným prihlásením buď do online úradných hodín alebo do diskusných skupín. Študenti musia mať prístup k počítaču alebo mobilnému zariadeniu, prístup na internet a webovú kameru s mikrofónom a reproduktormi.

Táto trieda je kurzom s nulovými nákladmi na učebnice, tiež známym ako „trieda Z“. Budete mať prístup k materiálom triedy online bez toho, aby ste si museli kupovať učebnicu.

Všetky učebnice a materiály ku kurzom sú dostupné zadarmo alebo za nízke náklady (<40 USD) – môžu zahŕňať OER (Otvorené vzdelávacie zdroje).

Poznámky: Toto je online trieda, ktorá sa nestretáva v konkrétnych hodinách. Študenti sú povinní mať prístup k počítaču alebo mobilnému zariadeniu a prístup na internet, pokiaľ nie je uvedené inak. Pred zapísaním sa do svojej prvej online triedy v MKC si študenti musia pozrieť online orientáciu a vyplniť prieskum pripravenosti na https://www.mesacc.edu/online/get-started, kde získajú ďalšie informácie.

Trieda 22441 Študenti môžu kontaktovať inštruktora na adrese: [email protected]

Táto trieda je kurzom s nulovými nákladmi na učebnice, tiež známym ako „trieda Z“. Budete mať prístup k materiálom triedy online bez toho, aby ste si museli kupovať učebnicu.

Všetky učebnice a materiály ku kurzom sú dostupné zadarmo alebo za nízke náklady (<40 USD) – môžu zahŕňať OER (Otvorené vzdelávacie zdroje).

Poznámky: Toto je online trieda, ktorá sa nestretáva v konkrétnych hodinách. Študenti sú povinní mať prístup k počítaču alebo mobilnému zariadeniu a prístup na internet, pokiaľ nie je uvedené inak. Pred zapísaním sa do svojej prvej online triedy v MKC si študenti musia pozrieť online orientáciu a vyplniť prieskum pripravenosti na https://www.mesacc.edu/online/get-started, kde získajú ďalšie informácie.

Študenti triedy 24114 môžu kontaktovať inštruktora na adrese: [email protected]

Adresáre MKC sa nesmú používať na komerčné alebo politické získavanie zamestnancov školy poštou, e-mailom alebo telefonicky. MCC zaobchádza so všetkými informáciami o študentoch ako s dôvernými.


Akademická kariéra

Odborné činnosti

Môj postdoktorandský projekt Alexandra von Humboldta

Úloha uvoľňovania bunkovej steny pri regulácii oslabenia endospermu a rastu embryí počas Brassicaceae klíčenie semien (Nemecko).

Embryo typického semena krytosemennej rastliny je obklopené dvoma krycími vrstvami: endospermom (výživné tkanivo, živé bunky) a semenníkom (materské tkanivo obalu semena, mŕtve bunky). Pretrhnutie oboch štruktúr sú dve po sebe nasledujúce udalosti, ktoré sa vyskytujú počas klíčenia endospermických semien Brassicaceae. Kontrola protrúzie korienkov tohto typu klíčiacich semien je sprostredkovaná, aspoň čiastočne, oslabením endospermu. Lepidium sativum (&lsquocress&rsquo) je členom čeľade Brassicaceae s veľkými semenami a úzko súvisí s Arabidopsis thaliana (drobné semienka). Semená žeruchy poskytujú vynikajúci modelový systém, ktorý možno použiť v experimentoch na štúdium oslabenia endospermu na molekulárnej a tkanivovo špecifickej úrovni. Na oslabenie endospermu je potrebná separácia procesných buniek a hydrolýza pektínu sa považuje za dôležitú úlohu. Výzvou tejto štúdie je vytvoriť transgénne Lepidium semená zmenené v kandidátskej génovej expresii v endosperme. Tento prístup reverznej genetiky mi umožní preskúmať nové molekulárne mechanizmy oslabenia endospermu v klíčiacich semenách a dospieť k kauzálnym záverom. Kombinácia priamych biomechanických meraní s týmto prístupom reverznej genetiky spolu s výsledkami transkriptómu a proteómu poskytne nový pohľad na úlohu uvoľňovania bunkovej steny súvisiacej s pektínom pri regulácii rastu embryí a oslabení endospermu počas klíčenia semien Brassicaceae.

Postdoktorandský projekt My Claude Leon Foundation



Postava 1. Xerophyta humilis rastliny: hydratované a dehydrované
(reprodukované so súhlasom Jill Farrant)

Spoluškolenie študentov doktorandského, magisterského a diplomového štúdia

Od apríla 2010: Magdaléna Jura, doktorand (DFG LE720/6) , spoluškolenie s PD Dr. Gerhardom Leubnerom.

Projekt s názvom: "Molekulárna fyziológia klíčenia semien s obmedzenou endospermom - Génová funkcia a regulácia v endosperme druhov Brassicaceae."

Zrelé semená väčšiny krytosemenných druhov sú endospermické. V mnohých prípadoch je mikropylárny endosperm, ktorý pokrýva radikál, mechanickou prekážkou pre expanziu embrya a klíčenie semien. Oslabenie endospermu je dôležitým znakom druhov Brassicaceae. Použitím Lepidium sativum a Arabidopsis thaliana ako experimentálny model bude úloha modifikácií bunkovej steny súvisiacich s pektínom počas oslabenia endospermu skúmaná medzidruhovým prístupom reverznej genetiky a následnou analýzou transgénnych semien rôznymi technikami dostupnými v rámci siete interdisciplinárnej spolupráce.

Od augusta 2010: Claudia Waack, diplomovaný študent, spoluškolenie s PD Dr. Gerhardom Leubnerom.

Projekt s názvom: "Úloha metylesterázy pektínu (PME) počas klíčenia semien Brassicaceae."

Rastlinná bunková stena obklopujúca protoplast pozostáva z celulózových mikrofibríl potiahnutých xyloglukánmi a uložených v komplexnej matrici pektických polysacharidov. Ukázalo sa, že počas klíčenia sa ruptúra ​​testa a endospermu zhoduje s početnými modifikáciami primárnej bunkovej steny a degradáciou strednej lamely. Použitie medzidruhových prístupov objasní úlohu pektínových hydroláz, t. j. pektín metylesteráz (PME) pri raste predlžovania a zoslabovaní endospermu semien Brassicaceae


Od februára 2010: Dominique Jacquemoud, magisterský študent, stáž z Lyonu, Francúzsko (Laboratórium prof. Gillesa Comteho), spoločná supervízia s PD Dr. Gerhardom Leubnerom.

Projekt s názvom: &ldquoObjasnenie účinku myrigalónu A na klíčenie Lepidium sativum semená&rdquo

Aplikácia alelopatických zlúčenín ako prírodných herbicídov je trendom, ktorý reaguje na rastúci záujem o starostlivosť o životné prostredie. Pochopenie mechanizmov zapojených do takýchto interakcií by mohlo zlepšiť používanie a účinnosť takýchto alternatívnych metód. Použitím Lepidium sativum semená ako model sa v súčasnosti snažím odhaliť možný spôsob účinku myrigalónu A pri klíčení, s určitým zameraním na možnú interakciu s ROS, známym ako dôležitá signálna molekula a ABA inhibítorom klíčenia.

Môj co-tutelle PhD práca

Obrázok 2. In situ lokalizácia produkcie ROS v embryonálnych osiach slnečnicových embryí.
A, Embryo zobrazujúce sekeru (a) a kotyledón (c vložený rámček zodpovedá pohľadu zobrazenému na B).
B, Farbenie embryonálnej osi toluidínovou modrou (vložený rámček zodpovedá pohľadom zobrazeným konfokálne).
C, Schematické znázornenie pohľadov znázornených v D až F. c, Cortex p, pericyklus rc, koreňový uzáver qc, pokojový stred lrc, laterálny koreňový uzáver v, vaskulárny.
D až F, Reprezentatívne fluorescenčné obrazy rezov embryonálnych osí ošetrených DCFH-DA prezerané konfokálnou laserovou skenovacou mikroskopiou. Osy zo spiacich embryí nasávaných 24 hodín vo vode (D), z nespiacich embryí nasávaných 24 hodín vo vode (E) a zo spiacich embryí ošetrených 3 hodiny kyanidom a ďalej nasávaných vodou (celkový čas ošetrenia F bol 24 hodín ). (Oracz a kol. 2009)

Regulácia transkripcie hlavných génov podieľajúcich sa na produkcii ROS a snímaní ROS pomocou HCN bola skúmaná pomocou RT-PCR v reálnom čase a preukázala sa, že HCN pôsobí hlavne na post-translačnej úrovni (Oracz a kol. 2009). Diskutovalo sa o presluchoch medzi HCN, ROS a etylénom pri zmierňovaní dormancie slnečnicových embryí s ohľadom na úlohu HCN a ROS pri oxidácii špecifických proteínov (obrázok 3).

Obrázok 4. Schéma znázorňujúca interakcie medzi HCN (CN na obrázku) a ROS pri zmiernení pokoja, tiež integrujúca údaje z Oracz a kol. (2007, 2008).
Pozitívne regulátory zmierňovania pokoja sú napísané tučným písmom a negatívne regulátory kurzívou. ETR1, ETR2, etylénový receptor 1 a 2, v uvedenom poradí, ERS1, faktor odozvy na etylén 1 CTR1, konštitutívna trojitá odozva 1 ERF1, faktor odozvy na etylén 1 AdoMet, S-adenosylmetionínACC, prot. 1-aminocyklopropán-1-karboxylová kyselina, proteín ox. prot., oxidovaný proteín (Oracz a kol. 2009).

Okrem toho sa po prvýkrát preukázalo, že mechanizmy zapojené do zmierňovania dormancie semien kyanovodíkom odhaľujú úlohu reaktívnych foriem kyslíka ako kľúčových faktorov bunkovej signalizácie počas klíčenia (obrázok 4).
Kompletné výsledky sú prezentované a diskutované v nasledujúcich publikáciách Oracz et al., 2007a, 2008, 2009.

Recenzované publikácie


Oracz K.
, El-Maarouf-Bouteau H., Kranner I., Bogatek R., Corbineau F., Bailly C. (2009).
Mechanizmy zapojené do zmierňovania dormancie semien kyanovodíkom odhaľujú úlohu reaktívnych foriem kyslíka ako kľúčových aktérov bunkovej signalizácie počas klíčenia.
Fyziológia rastlín 150: 494-505.
Abstraktné PDF

Oracz K., El Maarouf-Bouteau H., Bogatek R., Corbineau F., Bailly C. (2008).
Uvoľnenie dormancie slnečnicových semien kyanidom: presluchy s etylénovou signálnou dráhou.
Časopis experimentálnej botaniky 59: 2241-2251.
Abstraktné PDF

Oracz K., El-Maarouf Bouteau H., Farrant J.M., Cooper K., Belghazi M., Job C., Job D., Corbineau F., Bailly C. (2007a).
Produkcia ROS a oxidácia proteínov ako nový mechanizmus zmiernenia dormancie semien.
The Plant Journal 50: 452-465.
Abstraktné PDF

Gniazdowska A., Oracz K., Bogatek R. (2007)
Fytotoxický účinok slnečnice (Helianthus annuus L.) na hormonálnu rovnováhu (ABA : etylén) v klíčiacej horčici (Sinapis alba L.) semená.
Allelopathy Journal
19: 215-226.

Oracz K., Bailly C., Gniazdowska A., Come D., Corbineau F., Bogatek R. (2007b).
Vyvolanie oxidačného stresu slnečnicovými fytotoxínmi v klíčiacich horčičných semenách.
Časopis chemickej ekológie
33: 251-264.
Abstraktné PDF

Bogatek R., Gniazdowska A., Zakrzewska W., Oracz K., Gawronski S.W. (2006)
Alelopatické účinky slnečnicových extraktov na klíčenie horčičných semien a rast sadeníc.
Biologia Plantarum
50: 156-158.

Gniazdowska A., Oracz K., Bogatek R. (2004).
Alelopatia - nové interpretácie interakcií rastlín.
Kosmos 53: 207-218.

Publikovaný príspevok na akademických konferenciách


Bogátek R., Oracz K., Gniazdowska A., (2005).
Produkcia etylénu a ABA v klíčiacich semenách počas stresu z alelopatie.
V: Zborník zo 4. svetového kongresu o alelopatii, Austrália, International Allelopathy Society.

Oracz K., Bogatek R., Bailly C., Come D., Corbineau F., Gawronski S.W., (2003).
Alelopatický potenciál slnečnice. IV. Aktivácia antioxidačného systému v klíčiacej horčici (Sinapis alba L.).
Acta Physiologia Plantarum
25: s. 10.

Bogátek R., Gawronská H., Oracz K., (2003).
Zapojenie oxidačného stresu a ABA do eliminácie embryonálneho pokoja v jablku sprostredkovanej CN.
V: Biológia semien: Nedávne pokroky vo výskume &ndash CABI Publishing, s. 211-217.

Ocenenia a vyznamenania


Spoločenstvo Alexandra von Humboldta&ndash za realizáciu postdoka na Katedre molekulárnych vied o rastlinách, Univerzita Alberta Ludwigsa, Freiburg i. Br., Nemecko (2009).

Cena prezidenta ISSS za najlepšiu posterovú prezentáciu podľa názvu:&ldquoSignalizačná úloha HCN a ROS pri zmierňovaní dormácie slnečnicových embryí&rdquo. 9. konferencia ISSS o biológii semien, Olsztyn, Poľsko (2008).

Claude Leon Foundation Fellowship &ndash za realizáciu postdoktorandského štúdia na Katedre molekulárnej a bunkovej biológie na Univerzite v Kapskom Meste, Kapské Mesto, Južná Afrika (2008).

Vyznamenanie titulu PhDoprávnený: „Úloha kyanovodíka pri odstraňovaní dormancie slnečnice (Helianthus annuus L.) embryá“, Varšava/Paríž, Poľsko/Francúzsko (2008).

Aoddelení v kategórii - najlepšia ústna prezentácia a veľmi zaujímavé výsledkyprezentované na 3. konferencii Poľskej spoločnosti experimentálnej biológie rastlín (Varšava, Poľsko) pod názvom: „Možná súhra HCN a ROS s etylénovou signálnou dráhou pri zmierňovaní dormancie slnečnicových embryí“ (2007).

Francúzsky vládny grant &ndash za realizáciu co-tutelle (poľsko-francúzskej) dizertačnej práce (PhD), Francúzske veľvyslanectvo vo Varšave, Poľsko (2004).

Cena prezidenta mesta Varšava &ndash pre jedného z najlepších študentov varšavských univerzít, Varšava, Poľsko (2003).

III cena v kategórii - najlepší ústny prejav pod názvom: &ldquoAllelopatický potenciál slnečnice. IV. Aktivácia antioxidačného systému v klíčiacej horčici (Sinapis alba L.)&rdquo, 5. medzinárodná konferencia: Ekofyziologické aspekty reakcií rastlín na stresové faktory, Krakov, Poľsko (2003).

Rozlíšenie magisterského stupňapod názvom: &ldquoOxidačný stres v klíčiacej horčici (Sinapis alba L.) semená počas stresu z alelopatie&rdquo, Varšava, Poľsko (2003).

Bronzové ocenenie považovaný za jeden z najlepších plagátov prezentovaných na III. svetovom kongrese o alelopatii, Tsukuba, Japonsko (2002).

Sympóziá a konferencie


Oracz K., El-Maarouf-Bouteau, H., Bogatek, R., Corbineau, F., Bailly, C., (6. a 11. júla 2008).
&ldquoSignalizačná úloha HCN a ROS pri zmierňovaní dormácie slnečnicových embryí&rdquo. 9. konferencia ISSS o biológii semien, Olsztyn, Poľsko.
Cena prezidenta ISSS za najlepšiu posterovú prezentáciu.

Bogátek R., Oracz K., Gniazdowska A., (19 &ndash 22. septembra 2007).
&ldquoSignalizačná úloha ROS a fytohormónov v alelopatických interakciách medzi rastlinami&rdquo. 7. medzinárodná konferencia &ndash Eko-fyziologické aspekty reakcií rastlín na stresové faktory, Krakov, Poľsko.

Oracz K., El-Maarouf-Bouteau H., Bogatek R., Corbineau F., Bailly C., (26. a 30. augusta 2007).
&ldquoMožná súhra HCN a ROS s etylénovou signálnou dráhou pri zmierňovaní dormácie slnečnicových embryí. 3. konferencia Poľskej spoločnosti experimentálnej biológie rastlín, Varšava, Poľsko.
Ocenenie v kategórii najlepší ústny prejav a veľmi zaujímavé výsledky.

Oracz K., El-Maarouf-Bouteau H., Bogatek R., Corbineau F., Bailly C., (1. a 4. júla 2007).
&ldquoOdhalenie molekulárneho základu účinku HCN na zmiernenie dormancie slnečnicových embryí: možná súhra s etylénovou signálnou dráhou&rdquo. 2. workshop ISSS o molekulárnych aspektoch dormácie a klíčenia semien, Salamanca, Španielsko.

Bogátek R., Oracz K., Gniazdowska A., (14 &ndash 18. mája 2007).
&bdquoAllelochemikálie ako signálne molekuly v negatívnej interakcii rastlina-rastlina&rdquo. 3. medzinárodné sympózium o neurobiológii rastlín, Strebské Pleso, Slovensko.

Oracz K., Bailly C., Bogatek R., Corbineau F., (21. júna 2006).
&bdquoKyanovodík v regulácii klíčenia slnečnicových embryí&rdquo. Fyziologické a praktické aspekty zvyšovania úrody a kvality osiva ekologickými metódami. Seed Network Conference, Varšava, Poľsko.

Oracz K., Bailly C., Corbineau F., (8. a 13. mája 2005).
&bdquoÚčinok kyanidu na klíčenie spiacich semien slnečnice (Helianthus annuus L.)&rdquo. 8th International Workshop on Seeds &ndash Germinating New Ideas, Brisbane, Austrália.

Bogátek R., Oracz K., Gniazdowska A., (21 &ndash 26. august 2005).
&bdquoProdukcia etylénu a ABA v klíčiacich semenách počas stresu z alelopatie&rdquo. 4. svetový kongres o alelopatii, Wagga Wagga, Austrália.

Oracz K., Gniazdowska A., Corbineau F., Come D., Skoczowski A., Janeczko A., Bogatek R., (3. a 5. júna 2004). &bdquoPorovnanie medzi alelopatiou a vodným stresom v klíčiacich horčičných semienkach&rdquo. 2. európske sympózium o alelopatii, Pulawy, Poľsko.
.
Bailly C., Mamadou N., Oracz K., Come D., Corbineau F., (24 &ndash 28. máj 2004).
&bdquoZohráva úlohu kyanidu pri klíčení slnečnicových semien? 3. medzinárodné sympózium o vegetačnej dormancii, Wageningen, Holandsko.

Oracz K., Bogatek R., Bailly C., Come D., Corbineau F., (29. apríla – 4. mája 2004).
&ldquoFyziologické a biochemické reakcie horčičných semien na stres z alelopatie. I. Indukcia oxidačného stresu&rdquo, Medzinárodné stretnutie o semenách a životnom prostredí, Rhodes Island, Grécko.

Oracz K., Bogatek R., Bailly C., Come D., Corbineau F., (23. a 25. októbra 2003).
&ldquoOxidačné prasknutie v horčičných semenách ako dôsledok alelopatického stresu vyvolaného slnečnicou.&rdquo Medzinárodný workshop o aplikovanej biológii semien: Nový vývoj v zlepšovaní kvality semien, Lodž, Poľsko.

Oracz K., Bogatek R., Bailly C., Come D., Corbineau F., Gawronski S. W., (15. a 17. septembra 2003).
&ldquoAllelopatický potenciál slnečnice. IV. Aktivácia antioxidačného systému v klíčiacej horčici (Sinapis alba L.)&rdquo, 5. medzinárodná konferencia: Ekofyziologické aspekty reakcií rastlín na stresové faktory, Krakov, Poľsko.
III cena v kategórii najlepší ústny prejav.

Oracz K., Bogatek R., (3. a 6. septembra 2003).
&bdquoOxidačný výbuch v klíčiacich horčičných semienkach počas stresu z alelopatie&rdquo, 1. konferencia Poľskej spoločnosti experimentálnej biológie rastlín, Olsztyn, Poľsko.

Bogátek R., Oracz K., Bailly C., Gawornska H., Come D., Corbineau F., Gawronski W. (26. a 30. augusta 2002).
&bdquoVyvolanie oxidačného stresu slnečnicovými alelopatiami pri klíčení horčice (Sinapis alba L.) semená&rdquo . III Svetový kongres o alelopatii, Tsukuba, Japonsko.
Bronzová cena považovaná za jeden z najlepších plagátov prezentovaných na kongrese.


Evolúcia vegetačného pokoja krytosemenných semien na základe fylogenetickej klasifikácie II. skupiny fylogenézy krytosemenných rastlín (2003). Fylogenetické zoskupenie modifikované podľa Judda et al. (2002) Angiosperm Phylogeny Group (2003) Soltis a Soltis (2003) Stevens (2006).
Ak nie je uvedené inak, údaje o dormancii sú z Baskin a Baskin (1998 2004 osobná komunikácia).
Tieto údaje o dormancii semien sú tiež zhrnuté v obrázkoch a odkazoch Tansleyho prehľadu "Dormancia semien a kontrola klíčivosti" od Finch-Savage WE a Leubner-Metzger G (New Phytologist 171: 2006). Súbor PDF s touto recenziou je k dispozícii na stiahnutie buď z "The Seed Biology Place" (Finch-Savage a Leubner-Metzger, 2006) alebo z webovej stránky New Phytologist Trust na adrese New Phytologist Trust – Tansley Reviews – © Blackwell Science – http://www .blackwell-science.com/

Skratky tried vegetačného pokoja semien (klasifikácia podľa Baskin a Baskin (1998 2004):
ND = nedormance, PD = fyziologický pokoj,
MD = morfologická dormancia, MPD = morfofyziologická dormancia,
PY = Fyzická dormancia, PY+PD = Kombinovaná dormancia.
Všimnite si, že čísla predstavujú počty rodín zodpovedajúceho kladu, v ktorom bol opísaný tento typ dormancie.
Všimnite si, že počet príkladov pre rôzne triedy pokoja uvedených v tabuľke je ľubovoľný. PD je zďaleka najrozšírenejšou triedou pokoja.
Ďalej si všimnite, že čísla pre ND sú podhodnotené a sú prezentované len preto, aby ukázali, že ND a PD sú rovnomerne rozdelené medzi fylogenetické skupiny.

Vybrané ďalšie referencie (#):
#1
Acer spp.: Finch-Savage et al. (1998).
#2 Aesculus hippocastanum: Baskin a Baskin (1998) Daws a kol. (2004) Steadman a Pritchard (2004).
#3 Geraniaceae: Meisert (2002).
#4 Fraxinus excelsior: Finch-Savage a Leubner-Metzger (2006).
#5 Leptecophylla tameiameiae: Baskin a kol. (2005).
#6 Trpasličie semená Drosera angelica a Campanula americká: Baskin a Baskin (2005).
#7 Rhus spp. (Evolúcia pokoja Ancardiaceae): (Baskin et al. 2000).


Skratky tried vegetačného pokoja semien (klasifikácia podľa Baskin a Baskin (1998 2004):
ND = nedormance, PD = fyziologický pokoj,
MD = morfologická dormancia, MPD = morfofyziologická dormancia,
PY = Fyzická dormancia, PY+PD = Kombinovaná dormancia.
Všimnite si, že čísla predstavujú počty rodín zodpovedajúceho kladu, v ktorom bol opísaný tento typ dormancie.
Všimnite si, že počet príkladov pre rôzne triedy pokoja uvedených v tabuľke je ľubovoľný. PD je zďaleka najrozšírenejšou triedou pokoja.
Ďalej si všimnite, že čísla pre ND sú podhodnotené a sú prezentované len preto, aby ukázali, že ND a PD sú rovnomerne rozdelené medzi fylogenetické skupiny.


7.1: Laboratórium semenných rastlín - Biológia

Technológie osív (vylepšenie osiva, ošetrenie osiva) Zahŕňajú aktiváciu, peletovanie, obaľovanie, umelé semená a iné nové spôsoby ošetrovania semien aplikovanej biológie semien. Naše projekty základného a aplikovaného výskumu semien sa zameriavajú na rast embryí a na rôzne krycie vrstvy semien (napr. testa, endosperm, perikarp), ktoré sú determinantmi kvality semien a vykazujú biodiverzitu štruktúr semien. Klíčenie semien je riadené faktormi prostredia (svetlo, teplota, voda) a rastlinnými hormónmi ako endogénnymi regulátormi (gibberelíny, kyselina abscisová, etylén, auxín, cytokiníny, brassinosteroidy). Využitie rastlinných hormónov a inhibítorov ich biosyntézy a pôsobenia v technológiách ošetrovania semien ovplyvňuje klíčenie semien a vzchádzanie sadeníc. Gény, enzýmy, signalizačné zložky a následné ciele rastlinných hormónov poskytujú molekulárny marker pre kvalitu semien a výkonnosť sadeníc.

Dormancia plodín a záhradníckych semien je nežiaduca vlastnosť pre záhradníctvo. Na zabránenie viviparózneho klíčenia na rastline je však potrebný určitý stupeň pokoja, napr. predzberové klíčenie obilnín. Aplikované aspekty kontroly klíčivosti pomocou dormancie semien sú témou kapitoly III.5 prehľadu "Dormancia semien a kontrola klíčivosti" od Finch-Savage a Leubner-Metzger (2006). K dispozícii je samostatný doplnkový súbor kapitoly III.5 - stiahnuť súbor PDF 128 KB

Mechanické vylepšenia semien

Metódy na zlepšenie kvality semien mechanickými technikami zahŕňajú leštenie alebo otieranie obalov semien (testa) alebo plodov (oplodie) výbežkov alebo chĺpkov („abgeriebenes Saatgut“), triedenie do definovaných veľkostných tried semien alebo triedenie podľa hustoty semien. Príklady:

Semená záhradníckych druhov ako na obrázku vedľa tohto textu.
© Ernst Benary Samenzucht GmbH - http://www.benary.de

Obaľovanie semien a peletovanie

Peletovanie semien adds thicker artificial coverings to seeds, which can be used to cover irregular seed shapes and add chemicals to the pellet matrix, e.g. of sugar beet or vegetable seeds. The pellet matrix consists of filling materials and glue. Loam, starch, tyllose (cellulose derivative) or polyacrylate/polyacrylamide polymers are commercially used. A film coat can be added onto the pelleting layer as shown in the figure above.

Seed pelleting is also used to increase the size of very small horticultural seeds. This provides improved planting features, e.g. singulate planting, the use of planting machines, or precise placement and visibility in/on the soil. The images below this text are examples for pelleting of very small horticultural seeds.
© Ernst Benary Samenzucht GmbH - http://www.benary.de

Seed priming and pregerminated seed

Seed priming is the most important physiological seed enhancement method. Seed priming is an hydration treatment that allows controlled imbibition and induction of the pregerminative metabolism ("activation"), but radicle emergence is prevented. The hydration treatment is stopped before dessication tolerance is lost. An important problem is to stop the priming process in the right moment, this time depends on the species and the seed batch. Molecular marker can be used to control the priming process. Priming solutions can be supplemented with plant hormones or beneficial microorganisms. The seeds can be dried back for storage, distribution and planting. Germination speed and synchronity of primed seeds are enhanced (see figures below) and can be interpreted in the way that priming increases seed vigor (short or no "activation" time). A wider temperature range for germination, release of dormancy and faster emergence of uniform seedlings is achieved. This leads to better crop stands and higher yields. A practical drawback of primed seeds is often a decrease in storability and the need for cool storage temperatures.

Hydropriming (drum priming) is achieved by continuous or successive addition of a limited amount of water to the seeds. A drum is used for this purpose and the water can also be applied by humid air. 'On-farm steeping' is the cheep and useful technique that is practized by incubating seeds (cereals, legumes) for a limited time in warm water.

Matrixpriming (matriconditioning) is the incubation of seeds in a solid, insoluble matrix (vermiculite, diatomaceous earth, cross-linked highly water-absorbent polymers) with a limited amount of water. This method confers a slow imbibition.

Artificial seed

Molecular farming using seeds as hosts

The concept of using plants as hosts for the production of valuable proteins has been called "molocular farming". A wide range of pharmacologically interesting proteins can be expressed in diverse plant organs. A very interesting possibility is to use seeds as a host for molecular farming. This has as an advantage that these transgenic seeds harboring the protein of interest can be stored in the dry state for a long time and the integrity of the pharmacologically interesting protein is kept. Modified seed storage proteins or modified oleosin proteins have been used for this purpose.
Seed-specific gene expression is being exploited in applications including the production of proteins of pharmaceutical or industrial interest in seeds. A very interesting technology is based on the genetic manipulation or physical manipulation of plant seed oilbodies (Brassica, Arabidopsis). Oilbodies are protein-coated lipospheres that naturally form in plant seeds to function in triglyceride (oil) storage. The lab of Maurice M. Moloney (University of Calgary, Canada) has performed interesting research on this. Several reviews of M. Moloney (see below) describe these approaches and can be found on his lab website.
The company SemBioSys Genetics Inc. has developed proprietary technologies based on both transgenic and non-transgenic oilbodies. The transgenic technology is based on the genetic engineering of oilbodies and oilbody-associated proteins, or oleosins. The company website offers information about the technology and publications related to it.

Selected literature on molecular farming using seeds:

Moloney MM (2002). Plant molecular farming: using oleosin partitioning technology in oilseeds.
In: Plants as Factories for Protein Production. (eds. Hood E, Howard J). Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, pp. 55-75.

Seon JH, Szarka SJ, Moloney MM (2002). A unique strategy for recovering recombinant proteins from molecular farming: affinity capture on engineered oilbodies. J. Plant Biotechnology 4: 95-101.

Moloney MM (2000). Molecular farming using seeds as hosts. In: Seed Technology and its Biological Basis. Sheffield Academic Press, pp. 226-256.

Boothe, Saponja, Parmenter (1997). Molecular farming in plants: Oilseeds as vehicles for the production of pharmaceutical proteins", Drug Development Research 42: 172-181


7.1: Seed Plants Lab - Biology

A seed is a small embryonic plant enclosed in a covering called the seed coat, usually with some stored food.

It is the product of the ripened ovule of gymnosperm and angiosperm plants which occurs after fertilization and some growth with in the motherplant.

The formation of the seed completes the process of reproduction in plants (started with the development of flowers and pollination), with the embryo developed from the zygote and the seed coat from the integuments of the ovule.

This process starts with double fertilization in angiosperms and it involves the fusion of the egg and sperm nuclei into a zygote.

The second part of this process is the fusion of the polar nuclei with a second sperm cell nucleus, thus forming a primary endosperm.

Right after fertilization the zygote is mostly inactive but the primary endosperm divides rapidly to form the endosperm tissue.

This tissue becomes the food that the young plant will consume until the roots have developed after germination, or it develops into a hard seed coat.

The seed, which is an embryo with two points of growth (one of which forms the stems the other the roots) is enclosed in a seed coat with some food reserves.

In gymnosperms the two sperm cells transferred from the pollen do not develop seed by double fertilization but instead only one sperm fertilizes the egg while the other is not used.

The seed is composed of the embryo (the result of fertilization) and tissue from the mother plant, which also form a cone around the seed in coniferous plants like Pine and Spruce.

The new seed is formed in plant structures called fruits.

Plants have evolved many ways to disperse and spread the population through their seeds.


Biology Research

Title: The effect of natural and synthetic antioxidant solutions on the seed germination and plant growth of seed samples.

Research Question: To what extent does the presence of natural citrate (lime peels) and synthetic ascorbic acid antioxidant solutions in infertile alkaline soil (Bhangar soil), affect the seed germination and plant growth of Phaseolus vulgaris seeds?

    1. Úvod
      • 1.1 Research Question
      • 1.2 Background Research
      • 1.3 Hypothesis
        • 1.3.1 Alternative Hypothesis
        • 1.3.2 Null Hypothesis
        1. Experiment
          • 2.1 Aim
        1. Data Collection
        1. Data Processing
          • 4.1 Processed Data
          • 4.2 Propagation of Uncertainties
          • 4.3 ANOVA Test
        1. Analysis of Results
        1. Hodnotenie
        1. Záver

        phenolic compounds. 3 Whereas, synthetic antioxidants are artificially synthesized using chemical compounds. For my experiment, I decided to use Phaseolus vulgaris seeds as their growth rate is relatively fast, do not demand exquisite cultivational techniques and are widely used as part of the crop rotational system. According to the India Pulses and Grains Association, if pulses are such as Phaseolus vulgaris are sown following the cultivation of Gossypium hirsutum (upland cotton), it has the potential to increase the income of a farmer by around 1,000 USD. 4 I chose to use Bhangar soil as the growing medium as it is the most abundantly found infertile soil of India. It is a type of an alluvial soil which contains alkaline efflorescences called Usar making it alkaline and infertile. 5 As Bhangar soil is alkaline I decided to use acidic natural and synthetic antioxidant for the experiment in order to neutralise the alkaline soil, to create an ideal medium for plant growth. As pulses are suggested to be grown in summers following the cultivation of Gossypium hirsutum in winters, I decided to follow the seasonal trend and conducted the experiment during the summer. Using the study titled “Use of Fruit Peels Powder as a Fertilizer” 6 , I initially decided to use citrate peel powder consisting of peels of oranges, sweet lime, pomegranates however due to the seasonal restriction limes were the only available citrus fruits. Hence, I used lime peel powder solution as the natural antioxidant

        3 Castellani, Paola. “10 Natural Antioxidant to Be Healthy and Beautiful.” LifeGate, 16 July 2019, http://www.lifegate.com/people/lifestyle/antioxidant 4 “Farmers &amp Pulses.” IPGA, India Pulses and Grains Association,. Accessed on: 20 July 2019. http://www.ipga.co.in/farmers-pulses/. Accessed on: 2 May 2019. 5 Wolpert, StanleyA., et al. “India.” Encyclopædia Britannica, 29 Jan. 2020, http://www.britannica.com/place/India/Black-soils#ref971831 6 Jariwala, Hiral and Huma S. Syed, &quotStudy on Use of Fruit Peels Powder as a Fertilizer&quot,. Accessed on: 31 January 2020. 2016.Accessed on: 12 April 2019. http://www.researchgate.net/publication/319329572_Study_on_Use_of_Fruit_Peels_Powder_as_a_Fertilizer.

        Riešenie. As ascorbic acid is a vitamer of Vitamin C and is used as an antioxidant food additive, I opted for synthetic ascorbic acid powder solution as the synthetic antioxidant. 7 To quantify the effect of the different concentrations of the antioxidant solutions, I decided upon calculating the average number of germinated seeds, the coefficient of velocity of germination (CVG) and the average shoot length. The average number of germinated seeds presents the germinability of the seeds, average shoot length indicates the extent of physical plant growth and CVG aids in the evaluation of the germination frequency. 8

        1.3 Hypothesis

        1.3.1 Alternative Hypothesis (H1N): Addition of the natural citrate antioxidant solutions will yield higher plant growth in comparison to the synthetic ascorbic acid solutions. An article by Dr. Ajit Bhatnagar corroborates the alternative hypothesis as he states that major portion of synthetic antioxidants get excreted as they are neither effectively absorbed nor metabolised by the body. 9 1.3.2 Null Hypothesis (H0N): Varying the concentrations or the type of antioxidant solution will have no effect on seed germination and plant growth. According to a study titled “A Randomized Steady-State Bioavailability Study of Synthetic versus Natural (Kiwifruit-Derived) Vitamin C” published in the “Nutrients” journal, 36 men were given 50mg of Vitamin C in either the form

        7 Moncel, Bethany. The Spruce Eats, 7 Apr. 2019, http://www.thespruceeats.com/what-is-ascorbic-acid-1328470. Accessed on: 2 July 2019. 8 Ranal, Marli A., and Denise Garcia De Santana. “How and Why to Measure the Germination Process?”84042006000100002. Accessed on: 1 Revista Brasileira De Botânica2 April , vol. 29, č. 1, 2006, pp. 1 20 19. –11., doi:10.1590/s0100- 9 Food Marketing &amp Technology. “Natural Antioxidants For Food &amp Beverage Industry.” Natural Antioxidants For Food &amp Beverage IndustryTechnology-India/Natural-Antioxidants-For-Food-Beverage-Industry, Magzter, 1 Sept. 2019, http://www.magzter.com/article/Business/Food-Marketing-. Accessed on: 3 September 2019.

        results which indicated that the variation had a significant impact on the seeds. However, a few amendments had to be made to the final experimental procedure.

        2.3 Variables 2.3.1 Independent: The synthetic and natural antioxidant solutions of 5 different concentrations each(0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0%, 2.5%). 1. Lime peel powder solution 2. Ascorbic acid powder solution 2.3.2 Dependent: The number of germinated seeds, CVG(%) and the shoot lengths(cm) of Phaseolus vulgaris seeds. 2.3.3 Controlled variables - Species of limes: Due to the different properties of varied lime species, the peels of the most easily and widely available lime species were used – Rangpur lime. - Temperature/Pressure: All trials were conducted in the same laboratory and at room temperature (23ºC) as a slight variation can affect the rate of absorption. - Quality of seeds: All the seeds were taken from the same packet as a difference in age or quality of seeds can affect the accuracy of results. - Number of seeds used: In order to establish uniformity, 10 seeds per trial were used for recording the number of germinated seeds whereas 1 seed per trial was used for recording the shoot lengths. - Exposure to light: Vitamin C is very light-sensitive and may change concentration when exposed to light. Thus, all the solutions were prepared

        in a dimly lit room with no strong overhead lighting and the peels were air- dried in a shady room.

        • Type of soil: Bhangar soil was used which was obtained from a specific location in order to avoid difference in availability of nutrients or pH.

        2.4 Apparatus Following is a list of apparatus required for conducting a trial each for 1 concentration of the natural citrate solution and the ascorbic acid solution, for the experimental setup for recording the number of germinated seeds and the shoot length.

        Total volume of solution to be prepared or Total volume of distilled water required

        Total amount of peel powder to be added

        1. Using a measuring cylinder pour a total of 1750ml (±0.5mL) of distilled water into a measuring beaker.
        2. Using a weighing scale weigh 8.75g (±0.01g) of the peel powder and add it to the measuring beaker.
        3. Using a stir rod mix the solution well.
        4. Label the beaker with the name and concentration of the solution using a marker. Note: The following procedure (2.5.3 and 2.5.4) is for conducting a trial each, for recording the number of germinated seeds and for recording the shoot length, using 0.5% concentrated solution of lime peels.
        5. 5.3 Sowing of Seeds and Recording the Shoot Length
        6. Take a small sized plastic flowerpot.
        7. Using a weighing balance measure 275g (±0.01g) of Bhangar soil and add it to the flowerpot.
        1. Using a pair of tweezers place 1 Phaseolus vulgaris seed approximately 1.5cm (±0.01cm) below the surface of the soil.
        2. Using a measuring cylinder measure 100mL (±0.5mL) of the prepared solution into the pot.
        3. Label the pot with the name of the solution along with its concentration.
        4. Repeat steps 1 to 7 ten times in order to prepare 10 trials.
        5. After every 24 hours for 10 days, using a measuring cylinder pour 75mL (±0.5mL) of tap water into the flowerpot.
        6. After 10 days of planting the seeds, trace the shoot length using a thread and using a digital tape measurer measure the length of the thread..
        7. 5.4 Recording the Number of Germinated Seeds
        8. Spread a thin cotton layer at the base of a petri dish.
        9. Using a pair of tweezers place 10 Phaseolus vulgaris seeds into the petri dish. They must be evenly spaced out.
        10. Measure 75mL (±0.5mL) of the prepared solution and add it to the petri dish.
        11. After every 24 hours for 7 days, using a measuring cylinder pour 75mL (±0.5mL) of tap water into the petri dish and record the number of germinated seeds.
        12. 6 Safety, Disposal and Ethical Considerations In this experiment, ascorbic acid powder and limes were used. Swallowing or inhalation of ascorbic acid in abundance can be injurious hence, protective clothing such as full sleeved laboratory coats, safety glasses, compatible chemical-resistant gloves and

        3.2 Quantitative Results All the recorded raw data (i.e. the number of germinated seeds per 24 hours for 7 days and the shoot length of the plants after 10 days), is presented in the Appendix from Table 2. 6 to Table 3.1. 4. Data Processing The effect of the different antioxidant solutions on the germination of seeds was quantified by calculating the average number of germinated seeds followed by the Coefficient of Velocity of germination (CVG). Further, the average shoot length was calculated to observe the effect on the physical plant growth of the sown seeds. Coefficient of velocity of germination (CVG) is a germination parameter used to determine the rapidity of germination. The value increases with increase in number of germinated seeds and decrease in time required for germination. Theoretically, the highest CVG value can be 100, which is interpreted as all seeds germinated on the first day itself. 13

        13 Kader, M.A. “A Comparison of Seed Germination Calculation Formulae and the Associated I nterpretation of Resulting Data”2005, http://www.royalsoc.org.au/images/pdf/journal/138_Kader.pdf Journal &amp Proceedings of the Royal Society of New South Wales,. Accessed on: 12 July 2019. Vol. 138, p. 65–75, 14 Ranal, Marli A., and Denise Garcia De Santana. “How and Why to Measure the Germination Process?”84042006000100002. Accessed on: 12 July 2019. Revista Brasileira De Botânica, vol. 29, č. 1, 2006, pp. 1 – 11., doi:10.1590/s0100-

        4.1 Processed Data

        The CVG values were firstly manually calculated and then the results were verified by using an excel tool developed by Dr. Farhan Khalid, available online. 15 Sample calculation: Using the excel to calculate the CVG (%) of seeds subjected to 0.5% of natural citrate antioxidant solution. 16

        15 AGRON Info-Tech, director. Simple and Powerful Excel Tool for Seed Germination Measurements . YouTube, 16 19 Dec. 2017, AGRON Info-Tech, director. http://www.youtube.com/watch?v=9joO9QXx4ycSimple and Powerful Excel Tool for Seed Germination Measurements. Last accessed on: 23 September 20 19.. YouTube, 19 Dec. 2017, http://www.youtube.com/watch?v=9joO9QXx4yc. Last accessed on: 20 September 2019.

        4.2 Propagation of Uncertainties

        1. Total percentage uncertainty of the experiment
        • Calculate percentage uncertainty of each apparatus used

        Calculating Degrees of Freedom

        Calculating the Grand Sum of Squares by squaring each data values then adding.

        Divide square of grand total of all treatments by the total number of trials.

        Calculating Total Sum of Squares by subtracting the value calculated in Step 4 from previously calculated Grand Sum of Squares.

        Calculating Sum of Squares Within by subtracting each value in a treatment from the mean of the treatment and then squaring the answer.

        Calculating Total Sum of Squares Between by subtracting Total Sum of Squares Within from Total Sum of Squares


        5 REGULATORY NETWORKS AND GENETIC HUBS ASSOCIATED WITH SEED DEVELOPMENT

        Seed development is initiated with double fertilization and culminates with maturity and dormancy while progressing through several distinct phases between these two events. Phase transitions in developing seeds are accompanied by changes in gene expression that underlie coordinated metabolic changes. However, gene regulatory networks and the associated hubs controlling these changes remain to be fully elucidated. A recent time-course transcriptome study of early seed development in maize has identified several genes that exhibit specificity in their expression during different phases including double fertilization, coenocyte formation, cellularization, and differentiation phases (Yi et al. 2019 ). Gene network analysis revealed that these phases of early seed development are regulated by specific TFs. Napríklad MYB131, MYB16, a BZIP109 TFs act as central hubs of the gene network and they underlie the control of endosperm cellularization while MYBR18, BZIP46, a HB118 are identified as hubs of gene network regulating endosperm differentiation. Through positional cloning, Feng et al. ( 2018 ) identified OPAQUE11 (OP11), a gene encoding an endosperm-specific bHLH TF that regulates endosperm size through accumulation of starch and proteins. Genome-wide analysis for potential targets revealed that OP11 acts as a hub for gene networks involved in the control of storage nutrient metabolism, cellular development, and stress response in the endosperm. Furthermore, reconstruction of a gene regulatory network from 78 transcriptomic datasets derived both from specific seed tissues and from whole grains in developing maize seeds identified 15 highly interconnected gene network families (Xiong et al. 2017 ). A number of TFs are reported to act as control center for these networks and thereby regulate genes expressed in the different seed compartments.

        Important insights into gene networks regulating seed development have also been revealed through pairwise-comparative and tissue-specific transcriptomic analysis of seeds of dicot crop species. Gene coexpression network analysis of transcriptomic data generated from developing seeds of soybean genotypes, which exhibit contrasting seed sizes, identified several stages and seed size-specific gene sets as key regulators of seed size while specific genes such as brassinosteroid signaling kinases that act in coordinating the gene networks in a stage and tissue specific manners (Du et al. 2017 ). Based on the transcriptional dynamics of seed development in other legume species, Pradhan et al. ( 2014 ) investigated in chickpea the transcriptional activators of AP2, ARF, HAP, bHLH, bZIP, NAC, a BSP TF family members, while MYB, bHLH, bZIP, C3H, a WRKY TFs appeared to be upregulated during the later phases of seed development, suggesting the prevalence of temporally distinct and overlapping transcriptional regulatory mechanisms in the control of seed development. Furthermore, analyses of gene clustering and motif enrichments of tissue-specific transcriptomic data from maturing seeds of wheat genotypes, for contrasting seed size and weight and dormancy phenotype have identified distinct ABA-regulated gene networks in directing starch deposition, and ultimately seed size and weight (Yamasaki et al. 2017 ). This study has highlighted members of the bZIP TF family that are specifically expressed in the embryo such as ABI5, which mediate the role of ABA in controlling dormancy, while members of TCP TFs appear necessary for posttranscriptional regulation of embryo maturation irrespective of genotypes.


        7.1: Seed Plants Lab - Biology

        4/13 Pass back test
        8 legged freaks

        4/11 UNIT 3 TEST
        ALL HOMEWORK DUE
        BUG/ARTHROPOD PROJECT DUE

        4/9 Phylum Quiz
        Echinoderm Dissection

        4/4 Echinoderm lecture
        Silk Spinners Video

        4/2 CRAYFISH vs GRASSHOPPER QUIZ
        ARTHROPOD PROJECT

        3/15 Finish Mollusks Notes
        Squid Lab

        3/13 Intro to Mollusks
        Clam Lab
        Collect Research projects

        3/9 QUIZ ANIMALS #2
        Roundworm and annelid Lecture
        EARTHWORM DISSECTION

        3/7 Reading of Storybook
        Invertebrate video #2

        3/5 Introduction to Worm
        Flatworm lecture
        Live worm lab

        3/1 Vocabulary Storybooks
        DUE NEXT WEEK

        2/28 Animal Quiz # 1
        Intro to Cniderias
        Invertebrate Video # 1


        2/24 Intro to Sponges
        Sponge Lab

        2/22 Return Exam
        Progress Reports
        Check Rough Draft Due
        Lecture to animal Kingdom
        ALL UNIT 2 HOMEWORK HANDED OUT

        2/16 UNIT 1 TEST
        ALL HOME WORK DUE

        2/14 BIOTECH WEBQUEST REVIEW
        TEST NEXT CLASS

        2/10 QUIZ 13-3/4
        SEED LAB DUE
        LIBRARY DAY 3

        2/8 FINISH 13-3/4
        CLONE VIDEO

        1/27 VOCAB QUIZ
        LIBRARY DAY 1

        1/25 BIO NEWS
        Bio ethics Video
        Handout the BioEthics Research Paper Paperwork

        1/23 Finish 13-2 Notes
        OPEN NOTE QUIZ 13-2
        Begin 13-3 Notes
        FINISH RE PAPER LAB

        1/19 Begin 13-2 NOTES
        Restriction Enzyme Lab (begin)


        1/17 Review Lab reports
        Quiz on Biotechnology and Intro chapter
        DNA EXTRACTION LAB
        VIDEO on BIOTECHNOLOGY and your HEALTH


        HW: READ CHAPTER 13-2
        COMPLETE 13-2 Review and Vocabulary

        1/6 Welcome back
        Intro to Biology 3
        Handouts and Parent signatures
        $10.00 Lab fee DUE NEXT Class.

        HW: Begin Lab report due 1/12

        1/10 Go over Lab and Lab Report
        Pass out all UNIT 1 Assignments
        Intro to Biotechnology Lecture
        Group Discovery
        Video on Biotechnology

        HW: READ Chapter 13-1
        Complete Chapter 13-1 ws
        FINISH LAB REPORT DUE NEXT CLASS

        1/12 LAB REPORT DUE
        Intro to Bio Tech Lecture
        Work on Unit Classwork

        HW: DUE AT THE END OF THE UNIT
        QUIZ ON NEXT CLASS

        5/10 or 5/11 Intro to plant structure notes
        SEED LAB


        5/9 Block 1,5,7 (only)
        QUIZ PLANTS 1
        Library Activity

        5/4- 5/6 Intro to Plants
        Lecture intro video

        4/29 Block 1-5-7 ONLY
        Scavenger Hunt
        CRAYFISH BOIL

        4/28 Block 1-5-7 ONLY
        Homework Day. Makeup and complete unit homework

        4/26 or 4/27 Systems - Lecture: Circulation, Respiratory and Reproduction
        Rat Dissection Day 3

        4/25 BLOCK 6 ONLY
        System - Lecture Digestion and Excretory
        Rat Dissection Day 2

        4/22 BLOCK 1-5-7 ONLY
        EARTH-DAY ACTIVITIES

        4/21 BLOCK 6 ONLY
        HOMEWORK DAY
        In-class time for unit 3 Homework assignments

        4/20 BLOCK 1-5-7 ONLY
        System Lecture- Digestion, Excretory
        Rat Dissection Day 2

        4/18 or 4/19 System Lecture -Integument, Muscular,Skeletal
        Rat Dissection Day 1

        4/14 or 4/15 Finish 8 legged Freaks
        Begin Unit 3 - Chordates/Systems
        Lecture notes
        Pass-out homework for unit DUE MAY 6/9
        Human System video

        4/12 or 4/13 8 legged Freaks - Video

        4/8 or 4/11 ALL HOMEWORK DUE
        OPEN NOTE UNIT EXAM

        4/6 or 4/7 Finish Invertebrate video
        Review for Exam

        4/4 or 4/5 Echinoderms Lecture and color
        Sea Star Dissection

        3/31 or 4/1 Crayfish and Grasshopper Dissection
        Lab paperwork and Quiz

        3/29 or 3/30 Introduction to Arthropods
        Lecture notes and color sheets
        Video on Arthropods

        3/17 or 3/28 Finish Mollusks Notes
        Squid Lab

        3/15 or 3/16 Intro to Mollusks
        Clam Lab
        Collect Research projects

        3/11 or 3/14 QUIZ ANIMALS #2
        Roundworm and annelid Lecture
        EARTHWORM DISSECTION

        3/9 or 3/10 Reading of Storybook
        Invertebrate video #2

        3/7 or 3/8 Introduction to Worm
        Flatworm lecture
        Live worm lab

        3/3 or 3/4 Vocabulary Storybooks
        DUE NEXT WEEK

        3/1 or 3/2 Animal Quiz # 1
        Intro to Cniderias
        Invertebrate Video # 1

        2/25 or 2/28 Intro to Sponges
        Sponge Lab

        2/23 or 2/24 Intro to Animal Kingdom
        Pass out of the 15 unit assignment
        Pass out calendar
        Lecture notes
        Animal Dirt Lab
        Symmetry activity

        2/18 or 2/22 Library Day 3
        BIOTECH RESEARCH PAPER

        2/16 or 2/17 LIBRARY DAY 2
        BIOTECH RESEARCH PAPER

        2/14 or 2/15 LIBRARY DAY 1
        BIOTECH RESEARCH PAPER

        2/10 or 2/11 UNIT 1 EXAM
        ALL HOMEWORK DUE .

        2/8 or 2/9 SEED LAB REVIEW
        pGLO Day 2
        ALL pGLO Paperwork due

        2/4 or 2/7 SEED LAB REVIEW
        Quiz Chapter 13-3/13-4
        pGLO Lab Day 1
        Passout UNIT 1 REVIEW

        1/28 or 1/31 VOCAB QUIZ
        Finish Lecture 13-3 and 13-4
        Cloning Video

        1/27 Seed Review
        Oral Bionews
        Killer DNA video

        1/25 or 1/26 Seed lab review
        Finish Recombinant DNA Paper Lab
        1/26 class ORAL BIONEWS

        1/24 Start Seed Lab
        Finish Video on Health
        Lecture 13-2
        Quiz 13-2
        Begin Recombinant DNA Paper Lab

        1/19 Biotech Video
        Lecture 13-2
        Begin Recombinant DNA Paper Lab


        1/14 or 1/18 13-1 Quiz
        review Chapter 13-1
        Extraction of DNA LAB
        Begin Video


        1/12 or 1/13 Collect Antacid lab
        Intro to Bio Tech Lecture
        Work on Unit Classwork

        1/7 or 1/10 Go over Lab and Lab Report
        Pass out all UNIT 1 Assignments
        Intro to Biotechnology Lecture
        Group Discovery
        Video on Biotechnology

        HW: READ Chapter 13-1
        Complete Chapter 13-1 ws
        Quiz next Class
        FINISH LAB REPORT DUE NEXT CLASS


        1/5 or 1/6 Welcome back
        Intro to Biology 3
        Handouts and Parent signatures
        $10.00 Lab fee DUE NExT Class.

        HW: Begin Lab report due 1/11 or 1/12

        FINAL EXAMS WRITTEN WILL FOLLOW EXAM SCHEDULE

        MAY 18 or May 19 FINAL EXAMS FINISHED

        May 14 or May 17 FINAL EXAMS BEGIN

        May 12 or 13 Lecture on FLowers
        FLower dissection Lab
        HW: Angiosperm lan

        May 10 or 11 Finish Roots, stems, and Leaves
        Finish Lab on Roots, stems and leaves
        HW: Gymnosperm WS

        May 6 or 7 Intro to Roots stems and leaves
        Lab on Roots stems and leaves
        HW: Worksheet: Seed plants

        May 4 or 5 QUIZ #1 Plants
        Plant collection Lab

        HW: Vocab Review sheet
        WS: 4.4 WS

        4/30 or May 3 Introduction to Plants
        Video
        Color sheets
        Homework: Intro to plant ws/ voacb

        4/28 or 4/29 UNIT THREE EXAM. OPEN NOTE!!
        ALL HOMEWORK TURNED IN
        BEGIN VOCAB UNIT FOUR

        4/26 or 4/27 Finish Perfect animal activity. TEST NEXT CLASS

        4/21 or 4/22 Intro to Birds. Begin Perfect Animal Activity

        HW: Why Do Animals Behave As They Do? Worksheet

        4/9 or 4/12 PIG TEST PRACTICAL
        ALTERNATIVE WORK DUE TODAY
        ALL JOURNAL WORK AND COLOR SHEETS DUE !!

        4/7 or 4/8 Journal writing reflection Day 1
        Pig Lab Day 2
        Color sheets Day 2
        Lab Journal question Day 2

        Practical EXAM next class.


        4/5 or 4/6 Begin PIG LAB
        Color sheet
        Lab journal questions

        PIG TEST ON FRIDAY 4/9 or 4/12


        4/1 or 4/2 UNIT 2 TEST
        All HOMEWORK DUE TODAY
        EXTRA CREDIT IS DUE TODAY ONLY .

        3/30 or 3/31 Review for Unit 2 exam
        Invertebrate Video

        ALL HOMEWORK AND EXTRA CREDIT IS DUE ON TEST DAY .

        3/26 or 3/29 QUIZ ON ARTHROPODS
        Grasshopper /Crayfish compare Dissection Lab
        Finish color sheets
        Begin Video on Arthropods

        3/24 or 3/25 Collect Research Papers
        Intro to Arthropods . (Lecture notes on website)
        Eyewitness video on insects
        Color sheets
        28.3 WS
        3x5 card for QUIZ


        3/22 or 3/23 What is an Echinoderm? Lecture note on web site
        SEA STAR DISSECTION
        RESEARCH PAPERS DUE NEXT CLASS

        28.4 WS

        3/10 or 3/11 Storybook reading
        special celebration of the squid
        BIONEWS for BLOCK 1-3-6.
        27. 2 WS

        3/8 or 3/9 Intro to Mollusks
        Squid Dissection

        HW: Finish Story Books
        Work on research project

        3/4 or 3/5 Review Game on Worms
        QUIZ ON WORMS
        Animal BIONEWS (in Class)
        BEGIN ANIMAL STORY BOOKS (DUE MARCH 10th or 11th)
        VOCAB QUIZ ON MARCH 10th or 11th

        HW: WS 27-1, 27-2, 27-3 Research Paper
        (worksheets on Flatworms, Roundworms and Annelids)

        3/2 or 3/3 Lecture on Worms continued
        Earthworm Dissection

        HW: WS 27-1, 27-2, 27-3 (worksheets on Flatworms, Roundworms and
        Annelids)
        GET MOST OF VOCAB DONE. Needed for story books.
        Research Paper
        Make 3x5 card for WORM QUIZ NEXT CLASS

        2/26 or 3/1 Poriferia and Cniderian Review
        Animal Quiz #2
        Introduction to the Worms
        Live worm Lab . what could be more exciting!
        NO quiz next Class. Keep working on Homework!

        2/24 or 2/25 Animal Quiz #1
        Porifera and Cnideria Lecture and color sheets
        Sponge LAB
        Pass out 26.2 and 26.3 Worksheets
        QUIZ NEXT CLASS on Poriferia/Cnideria

        2/22 or 2/23 Pass back Unit one Test
        Intro to Animal Kingdom -Lecture
        Symmetry Activity
        AK Review Game - Bonus
        Intro to Animal Kingdom Review Groups
        QUIZ NEXT CLASS

        2/18 or 2/19 LIBRARY DAY FOR ALL CLASSES

        2/16 or 2/17 Final Day of Seed Lab Data
        SEED LAB REPORT DUE 2/23 or 2/24
        Library Day 2 (research Report)

        2/11 Period 1-3 ONLY
        Seed Lab Day 6
        Library Day 1 (Research Report)

        2/9 or 2/10 UNIT ONE TEST
        Begin Essential Vocab Unit Two

        2/8 Periods 6-8 ONLY
        Seed Lab Day 6
        Library Day 1 (Research Report)

        2/1 Periods 1-3 ONLY
        Seed Lab Review
        BIONEWS REVIEW
        REVIEW GAME CHAPTER 13
        Vocab QUIZ

        1/28 or 1/29 Quiz 13.3-13.4
        ORAL BIO NEWS DUE TODAY
        Hand out research paperwork

        1/26 or 1/27 Seed Check
        13.3-13.4 Lecture notes
        13.3-13.4 Review sheets

        1/22 or 1/25 Quiz 13.2
        Review Seed Lab
        DNA cut and tape lab

        1/20 or 1/21 Pass back Lab report
        Pass back Quiz 13.1
        Lecture 13.1
        Seed Lab
        Begin Lecture 13.2
        13.2 work sheet passed out.

        1/15 or 1/19 Pass back Lab report
        Quiz 13.1
        DNA Extraction Lab
        Lab report due same day.

        1/13 or 1/14 Collect Lab reports
        Finish Biotech intro
        Video with notes
        13.1 worsheets

        1/11 or 1/12 Lab report write-up review
        BIONEWS ASSIGNMENT
        Introduction to Biotechnology
        Biotechnology Video
        Biotech summary review sheet
        Unit 1 vocabulary
        LAB REPORT IS DUE NEXT MEETING .

        1/8 SNOW DAY !!

        1/5 or 1/6 Introductions to Biology 3, Go over requirements and paperwork
        Antacid Lab- Report Due 1/13 or 1/14


        Pozri si video: Jedovaté rastliny na Slovensku - UNIKÁTNE INFORMÁCIE ep. 22 (November 2022).