Slime moulds as alternative model organisms. Slime mould reactions on strigolactones - chemoattractants of mycorrhizal fungi. Comparison of the reactivity of two slime mould species (Physarum polycephalum and Fuligo septica)

W niniejszej pracy głównym założeniem było scharakteryzowanie oddziaływania GR24, jednego z syntetycznych analogów strigolaktonów, na dwa wybrane gatunki śluzowców: Fuligo septica (L.) Wigg F.H. i Physarum polycephalum Schwein. Sprowadzało się to do określenia czy GR24 działa na te wybrane gatunki śluzowców i w czym się to oddziaływanie przejawia. Ważne było także wzajemne porównanie obserwowanych skutków działania podawanego roztworu, aby określić różnice międzygatunkowe.W przedstawionych badaniach testowano roztwór GR24, należącego do grupy organicznych związków, który charakteryzuje się działaniem regulującym wzrost i rozwój roślin. Sam pomysł na pracę powstał natomiast dzięki współpracy z prof. dr hab. Katarzyną Turnau z Instytutu Nauk o Środowisku UJ, która dostarczyła pierwszą próbkę GR24.Kryteria pomiarowe określane były poprzez obserwowane zmiany widoczne u śluzowców po podaniu roztworu, a mianowicie zmianę kształtu, barwy i ruch śluzowców. Do mierzonych wielkości należała: zmiana powierzchni śluźni, co pozwoliło na określenie ruchu śluzowców, średnia wartość RGB – zmiana barwy oraz wymiar fraktalny – zmiana kształtu. Na podstawie analizy danych i otrzymanych wyników stwierdzono, że testowany strigolakton działa na oba gatunki śluzowców, wpływając na ich ruch, barwę i kształt. Wykazano także, że istnieją różnice międzygatunkowe w obserwowanych efektach działania roztworu w zależności od stężeń i w zależności od ilości acetonu, który jest rozpuszczalnikiem GR24. Obserwowany efekt dla niższych stężeń był widoczny tylko dla Fuligo septica, natomiast dla Physarum polycephalum był obserwowany dla wyższych stężeń.Przeprowadzane badania i analiza wyników potwierdziła złożony charakter oddziaływania strigolaktonu na śluzowce, które są dobrymi organizmami modelowymi. Samo działanie GR24 może mieć zatem znaczenie ekologiczne, gdyż stanowi on dobry model potencjalnej substancji hormonalnej.

In this thesis, the main objective was to characterize the interaction of GR24, one of the synthetic analog of strigolactones, with two selected slime mould species: Fuligo septica (L.) Wigg F.H. and Physarum polycephalum Schwein. The main focus was to determine whether GR24 acts on these selected slime mould species, and what is the effect. Also it was essential to compare the observed effects to determine the interspecies differences.In the presented studies a solution of GR24 was tasted. It belongs to the group of organic compounds, strigolactones, which constitute a new class of plant hormones. The idea of studies is connected to the cooperation with prof. dr hab. Katarzyna Turnau from Jagiellonian University who delivered the first GR24 sample.Measurement criteria were determined by observing the changes in shape, color and motion of the slime mould after application of the solution. The measured value was the change of the surface of the plazmodium, which allowed to determine slime mould motion, average RGB value - color change and fractal dimension - shape change.Based on the data analysis and the results it was confirmed that the tested strigolactone analogue was active on both slime mould species, affecting their movement, color and shape. Also it was verified that there are interspecies differences in the observed effects of the solution depending on the concentration and the amount of acetone, which is GR24 solvent. Observed effect for lower concentrations was visible only for Fuligo septica, while for Physarum polycephalum the effects were was observed only for higher concentrations.It has been shown that the presented research and the analysis of the results confirmed the complex nature of the effect of strigolactone on slime mould which are good model organisms. The action of GR24 can be ecologically significant as it is a good model for a potential hormone.