Last update: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (27.04.2022)
The course Plant immunity would cover the most known molecular genomic/proteomic aspects and strategies of
the defence of the model plant Arabidopsis thaliana against various pathogens. The time-line of the course will
mirror the multi-layered arrangement of the immunity, starting from the constitutively existing surface barriers, via
various receptor-ligand and effector-target activations, to the guardee-resistance proteins interactions, leading to a
final decision on resistance or sensitivity, life or death. Restriction of the immunity study to one model plant might
help to better understand this complicated and densely branched net of sometimes counterintuitive reactions and
responses, that are constantly co-evolving along with the pathogen infection strategies, and are adjusted to the
needs of plants for growth and development.
Last update: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (27.04.2022)
Kurz Rostlinná imunita pokrývá nejznámější molekulární aspekty a strategie obrany modelové rostliny Arabidopsis
thaliana proti různým patogenům. Časová osa kurzu bude odrážet mnohovrstevné uspořádání imunity, počínaje
konstitutivně existujícími povrchovými bariérami, přes stimulaci obranných systémů interakcemi typu receptor-
ligand a efektor-cílový protein, až po aktivaci proteinů rezistence a buněčné smrtí, v souhrnu rozhodující, zda dojde
k uzdravení nebo onemocnění. Omezení studie imunity na jednu modelovou rostlinu může pomocí lépe
porozumět této komplikované a hustě rozvětvené síti někdy kontra-intuitivních reakcí, která se na jedné straně
neustále vyvíjí současně se strategiemi patogenů, a na druhé přizpůsobuje potřebám rostlin pro růst a vývoj.
Aim of the course
Last update: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (27.04.2022)
We would like this course to uncover all aspects of molecular defence capacity of A. thaliana, enabling students to integrate knowledge concerning plant developmental functions and specialized responses to biotic stress. The practical part of the course would provide students experience with basics of laboratory methods, plant cultivation in vitro and in soil, and phytopathological practices.
Literature -
Last update: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (27.04.2022)
Agrios, George N. How plants defend themselves against pathogens, Plant Pathology, 2005, Elsevier
Buchanan, B.B., Gruissem, W., Jones, R.L.: Biochemistry and molecular biology of plants, American Society of Plant Physiologists, Rockville, Maryland 2015
Various updated on-line available research articles and reviews on studied topics
Last update: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (27.04.2022)
Agrios, George N. Jak se rostliny brání proti patogenům, Plant Pathology, 2005, Elsevier; Buchanan, B.B., Gruissem, W., Jones, R.L.: Biochemie a molekulární biologie rostlin, American Society of Plant Physiologists, Rockville, Maryland 2015; různé aktualizované online dostupné výzkumné a přehledné články na studovaná témata
Syllabus -
Last update: Tamara Pečenková, CSc. (08.01.2023)
* Lectures: 1 Model organisms used for plant immunity studies; cell wall-based defence; stomata as pathogen-entry sites 2 Pathogen perception repertoires, pathogen- and damage-associated molecular patterns (PAMP and DAMP) triggered immunity 3 Pathogen effectors and their targets; Effector-triggered susceptibility and immunity 4 Guardees, resistance proteins (R) and down-stream signalling 5 Defence-related hypersensitive response (HR) and plant cell death (PCD) 6 Pathogen invasion strategies 7 Defence-related transcriptional, metabolic and phytohormonal reprogramming 8 Specialized plant structures involved (not only) in defence (plasmodesmata, trichoms) 9 Symplast and apoplast in plant defence 10 Root immunity 11 Plant growth-promoting microorganisms 12 Systemic Acquired Resistance (SAR), Induced Systemic Resistance (ISR) and priming
Practical part organization and topics: The practical part would be held in IEB, Prague 6, always as 4 blocks, in 4 subsequent days, once per semester; each block might last 3-4 h. The topics of the blocks would be: Block 1 Elicitors and/or B. graminis application on wild type and interesting defence mutant; stomata closure, callose staining; MAPK signalling western blot Block 2 non-virulent Pseudomonas Pst hrcC- versus virulent Pst, in interaction with A. thaliana, using wt and mutant, flooding and/or infiltration Block 3 Roots and root hair growth with pathogenic and growth-promoting bacteria Block 4 HR-PCD - syringe infiltration of Pst bacteria (avirulent and virulent) into the leaves of A. thaliana, HR-provoking and delaying
Last update: Tamara Pečenková, CSc. (08.01.2023)
* Přednášky: 1. Modelové organismy používané pro studium imunity rostlin; obrana založená na buněčné stěně; průduchy jako místa vstupu patogenů 2. Repertoáry vnímání molekulárních vzorců odvozených z patogenů anebo z poškozené tkáně (PAMP a DAMP) jako spouštěčů imunity 3. Patogenní efektory a jejich cíle; efektorem spouštěná citlivost a imunita 4. Obranné monitorování a signalizace pomocí R proteinů 5. Obranná hypersenzitivní reakce (HR) a smrt rostlinné buňky (PCD) 6. Strategie invaze patogenů 7. Transkripční, metabolické a fytohormonální přeprogramování související s obranou 8. Specializované rostlinné struktury zapojené (nejen) do obrany: plasmodesmata a trichomy 9. Symplast a apoplast v obraně rostlin 10. Kořenová imunita 11. Mikroorganismy podporující růst rostlin 12. Systémová získaná rezistence (SAR), indukovaná systémová rezistence (ISR) a primární aktivace
* Praktická část Praktická část se koná jednou za semestr ve čtyřech po sobě jdoucích dnech na ÚEB, Praha 6, Témata bloků: Blok 1: aplikace elicitorů a/nebo B. graminis na divoký typ a zajímavé obranné mutanty; uzavření průduchů, kalózové barvení; detekce MAPK signalizace western blotem Blok 2: nevirulentní Pseudomonas Pst hrcC- versus virulentní Pst, v interakci s A. thaliana wt a mutanty, metoda zaplavení a/nebo infiltrace Blok 3: Kořeny a růst kořenových vlásků s patogenními a růst podporujícími bakteriemi Blok 4: HR-PCD - infiltrace bakterií Pst (avirulentní a virulentní) injekční stříkačkou do listů A. thaliana, HR provokující a oddalující
