|
| |
|
|
Diverzifikace orchideji ve Středomoří
Jankolová, Lucie ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Chrtek, Jindřich (oponent)
Předmětem práce jsou vstavačovité rostliny (čeleď Orchidaceae) s výskytem především v oblasti Středomoří. Pojednává se zde o vybraných rodech ze subtribu Orchidinae, konkrétně jde o rody Anacamptis, Neotinea, Ophrys, Orchis a Serapias. Různé rody této čeledi diverzifikují odlišnou mírou, některé čítají na stovky taxonů, jiné jich mají řádově pouze několik desítek. Práce je tedy zaměřena na rody jako takové a na faktory, které by mohly mít vliv na jejich diverzifikaci. Klíčová slova: evoluce, radiace, mediterán, Orchidaceae, diverzifikace, diverzita, Středomoří
|
|
|
Utilizace trehalózy u orchidejí: evoluce genů trehalázy
Šoch, Jan ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
U všech doposud studovaných druhů orchidejí bylo pozorováno, že se účastní orchideoidně mykorhizní symbiózy. Tato symbióza zároveň představuje naprosto nezbytnou součást životního cyklu orchidejí. Mezi symbionty přitom dochází k výměně látek, kde orchidej alespoň v jejích časných vývojových stádiích získává uhlíkaté látky a energii od houby. Tato práce se soustředí na možnou úlohu trehalózy látky přenášené v této symbióze. V in vitro experimentech bylo ukázáno, že trehalózu jsou schopni utilizovat srovnatelně se sacharózou a glukózou zástupci tří podčeledí orchidejí. Schopnost utilizace trehalózy se tak zdá být v rámci této čeledi konzervovaná. Histochemickými metodami byla lokalizována aktivita enzymu trehalázy v mykorhizách orchidejí. Tato aktivita silně kolokalizovala s kolonizovanými oblastmi kořenů orchidejí. Trehalóza je tak patrně mezi symbionty transportována a v tomto procesu hraje klíčovou roli trehaláza. Pomocí bioinformatických metod bylo nalezeno mnoho duplikací trehalázového genu v rámci podříše Embryophyta, včetně některých orchidejí. Zajímavé je, že nejvíce trehalázových genů bylo nalezeno v genomu orchideje Dactylorhiza majalis. Utilizace trehalózy, zvýšená trehalázová aktivita v mykorhizách a duplikace trehalázových genů u některých orchidejí dohromady naznačují, že přenos...
|
|
|
Úloha sacharidů v mykorhizních asociacích
Znojová, Kateřina ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Mykorhizní symbiotická asociace je celosvětově rozšířený fenomén. Ve většině případů se jedná o oboustranně prospěšné soužití houby a rostliny, během kterého rostlina získává z mykorhizní houby minerální živiny (zejména dusík, fosfor a vodu) a naopak houba získává rostlinné sacharidy. V některých případech ale může docházet i k opačnému směru přenosu látek či dokonce jednostrannému využívání mykorhizní houby rostlinou. O významu a principu přenosu sacharidů v mykorhize toho však stále není moc známo. Dosavadní poznatky shrnuté v této práci ukazují, že mezi sacharidy figurující v mykorhizní asociaci, patří zejména sacharóza, glukóza, fruktóza a trehalóza. Jejich přenos pak probíhá buď pasivně na základě koncentračního spádu anebo aktivně pomocí různých rostlinných a houbových přenašečů. Zároveň se přenos a využití sacharidů liší u různých typů mykorhizních asociací. Klíčová slova: ektomykorhiza, arbuskulární mykorhiza, erikoidní mykorhiza, orchideoidní mykorhiza, sacharidy, přenos, přenašeče
|
|
|
Autofagie v obraně rostlin před patogeny
Drs, Matěj ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Ponert, Jan (oponent)
Autofagie je degradační proces, umožňující buňce, zbavit se nežádoucích částí cytoplazmy jejím izolováním dvojitou plazmatickou membránou a následným transportem do vakuoly. Ve stresových situacích zvláště při hladovění je autofagická aktivita nejvyšší. A takovouto situací může být i napadení patogenem. Rostlinný imunitní systém disponuje řadou procesů, kterými se brání proti infekci. Jedním z hlavních obranných mechanismů je programovaná buněčná smrt (PCD). V rostlinné buňce může být PCD spuštěna různými signálními drahami. Imunitní systém zahrnuje specifický typ PCD známý jako hypersensitivní reakce (HR), která je efektivní v obraně proti biotrofním patogenům. HR je spojena se signalizací závislou na kyselině salicylové (SA) a pozitivně i negativně modulována procesem autofagie. Nicméně autofagie je zapojujena i do dalších signalizačních drah. Nekrotrofní patogeny často využívají fytotoxinů k aktivnímu usmrcení hostitelské buňky. Autofagie se patrně účastní i degradace těchto fytotoxinů. Důležitou roli hraje i během signalizace závislé na kyselině jasmonové (JA) a ethylenu (ET). Tyto signalizační dráhy obvykle spouštějí reakce proti nekrotrofním patogenům a utlumují signalizaci závislou na SA. Autofagie v tomto případě pravděpodobně zabraňuje iniciaci PCD spojené právě s SA. V neposlední řadě je...
|
|
|
Ekofyziologický význam extrémní citlivosti orchidejí k nitrátům
Figura, Tomáš ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Mnoho orchidejí je v součastnosti silně ohrožených a důvody jejich úbytku z přirozených stanovišť v mnoha případech neznáme. Orchideje jsou v přírodě závislé na mykorizní symbióze, ale znalostí o tomto soužití je velice málo. Některé druhy navíc neklíčí v podmínkách in vitro, což znemožňuje jejich kultivaci jak pro vědecké, tak pro ochranářské účely. Zjistili jsme, že klíčení semen jednoho takového druhu, Pseudorchis albida, je silně inhibováno nitráty, a to dokonce při jejich extrémně nízkých koncentracích. Vzhledem k tomu že tento druh osidluje oligotrofní horské louky, pozorovaná inhibice by se mohla uplatňovat i v přírodě. Zajímavé je, že podobný i když slabší inhibiční efekt jsme pozorovali také u mezofilních druhů a dokonce i u mírně eutrofních. Citlivost k nitrátům přitom koreluje s úživností stanoviště studovaných duhů. Pozorovaný inhibiční efekt je možné oslabit aplikací auxinů, cytokininů i giberelinů, anebo také symbiotickými houbami. Pro inhibiční efekt nitrátů je nezbytná aktivita nitrátreduktázy. Experimenty s donory a zhášeči NO a s kvantifikací NO ukazují, že NO pravděpodobně zprostředkovává tento inhibiční efekt. Inhibiční efekt nitrátů na klíčení semen orchidejí se tedy zdá být součástí komplexní signalizační sítě.
|
|
|
Utilizace vybraných sacharidů houbového původu orchidejemi a jejich možný přenos v mykorhize
Dostálová, Magdalena ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Votrubová, Olga (oponent)
Orchideoidní mykorhizní symbióza (OM) se týká téměř desetiny druhů rostlin. Pro orchideje je ustavení této symbiózy naprosto kritické, neboť v přírodě nedokáží samy vyrůst bez externí dodávky energie, kterou jim poskytuje symbiotická houba. Jak probíhá transport látek mezi oběma symbionty, není známo. Trehalóza je zatím jedinou látkou považovanou za pravděpodobného účastníka tohoto přenosu. Tato práce si klade za cíl zjistit, které další houbové sacharidy by mohly v tomto procesu hrát roli. Na semenáčcích orchideje Dactylorhiza majalis byla zjišťována schopnost utilizace jednotlivých látek. Výstupy ukázaly, že arabitol, erythritol, manitol a sukralóza nejsou utilizovány, zatímco xylitol, sorbitol, glycerol a manóza utilizovány jsou. Orchidejemi není zpracovávána ani aminokyselina glutamin, rovněž podezřívaná z účasti na transportu v OM. Výsledkem práce byla i izolace částečné sekvence DNA enzymu sorbitoldehydrogenázy z modelové rostliny. Klíčová slova: orchideoidní mykorhizní symbióza, cukerné alkoholy, manóza, glutamin, tok uhlíku, tok energie, sorbitoldehydrogenáza, in vitro
|
|
|
Úloha trehalózy v mykorhizních asociacích
Šoch, Jan ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Mykorhizní symbióza je v přírodě velmi rozšířený fenomén. Mezi symbionty dochází k translokaci živin, přičemž velmi důležitou úlohu v tomto procesu hraje disacharid trehalóza. Tento sacharid však také plní řadu důležitých funkcí v metabolismu hub i rostlin. U hub trehalóza slouží především jako zásobní a transportní sacharid. V metabolismu rostlin naproti tomu trehalóza funguje jako signální molekula, a to již v extrémně malých množstvích. Je tedy pravděpodobné, že na fyzickém rozhraní mezi symbionty by tento sacharid mohl sloužit houbám k ovlivnění metabolismu rostliny. Obdobnou úlohu trehalóza patrně zastává v řadě parazitických interakcí. Ve většině typů mykorhizních asociací vytváří syntéza trehalózy v myceliu uhlíkový sink, který vede k přesunu sacharidů z rostliny. Zcela odlišná situace nastává v těch typech mykorhizní symbiózy, kde rostlina získává sacharidy z houbového symbionta. Některé rostliny totiž dokážou trehalózu účinně utilizovat i jako jediný zdroj energie. Zde se proto otevírá otázka, zda by takové rostliny nemohly trehalózu z houbového symbionta cíleně získávat právě i jako zdroj energie a uhlíku. Tato literární rešerše si klade za cíl výše nastíněné možnosti zhodnotit a diskutovat s ohledem na dostupné literární zdroje. Klíčová slova: mykorhiza, orchideje, parazitismus,...
|
|
|
Seed dormancy mechanisms of mycoheterotrophic plants
Figura, Tomáš ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Weiser, Martin (oponent)
Semená mykoheterotrofných rastlín známe ako prachové semená, ktoré sú typické pre čeľaď Orchidaceae a ďalších 11 čeľadí, majú vnútornú (fyziologickú, morfologickú) a vonkajšiu (fyzikálnu) dormanciu. Prelamovanie dormancie je nevyhnutný krok pre to, aby semeno vyklíčilo. Na prelomenie vonkajšej dormancie je nevyhnutné prelomiť ako vonkajšie, tak vnútorné osemenie, čo može byť prevedené skarifikáciou. Chemická skarifikácia, najčastejšie prevádzaná chlórnanom, je často používaná a zdá sa, že je to najlepší sposob na prelamovanie dormancie a sterilizáciu semien. Ďalšie sterilizačné prostriedky ako etanol a kyselina sírová sú tiež často používané. Na prelomenie vnútornej (fyziologickej) dormancie je vhodné aplikovať fytohormóny pričom najužitočnejšie sú cytokiníny, hlavne kinetín. Kyselina abscisová indukuje dormanciu a etylén indukuje klíčivosť. Anorganické formy dusíka majú taktiež inhibičný efekt na klíčenie, aspoň u niektorých druhov. Semená mnohých orchideí tiež potrebujú periódu chladnej stratifikácie po výseve a väčšina z nich klíči pri teplote okolo 23řC.
|
|
|
Rané fáze vývoje semenáčků terestrických orchidejí: vliv sacharidů a fytohormonů
Ponert, Jan
Early stages of development of terrestrial orchids: the effect of saccharides and phytohormones Rané fáze vývoje semenáčků teretsrických orchidejí: vliv sacharidů a fytohormonů Jan Ponert Úvod Mykorhiza je rozšířená u více než 90 % vyšších rostlin. Pro její studium však nelze využít klasický modelový organismus Arabidopsis thaliana, který mykorhizu nevytváří. Studium mykorhizních asociací tak dnes probíhá na různých organismech a modelový druh dosud zvolen nebyl. Jednou z rostlinných skupin, které by mohly být pro výzkum mykorhizních asociací velice vhodné, jsou orchideje (čeleď vstavačovité - Orchidaceae). Prakticky všechny druhy jsou ve svých raných vývojových fázích obligátně závislé na mykorhize. Semena obsahují jen velmi málo zásobních látek, a výživu mladých semenáčků tak musí zajistit mykorhizní houba. V pozdějších fázích vývoje většina orchidejí počíná fytosyntetizovat, mění svůj způsob výživy na částečnou mykotrofii a některé druhy mohou být v dospělosti zcela nezávislé na mykorhize. Jiné druhy však schopnost fotosyntézy ztratily a celý svůj vývojový cyklus se vyživují výhradně mykotrofií. Orchideje tak nabízejí možnost srovnání různých strategií mezi blízce příbuznými druhy, ale také mezi různými vývojovými fázemi jediného druhu. Pro pochopení vzájemných regulací chování houby a rostliny je...
|
host ::
RSS.