|
| |
|
|
Sacharidy jako integrální součást antioxidačního systému rostlin
Štěpánová, Nikola ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Vznik reaktivních forem kyslíku (ROS) v rostlinách je nevyhnutelnou součástí aerobního buněčného metabolismu, během kterého vznikají jako vedlejší produkty základních metabolických drah. ROS se v rostlinách účastní více pochodů. Pokud je jejich hladina na běžné úrovni, slouží jako signální molekuly. Pokud je však rostlina vystavena stresu, hladina ROS se zvýší. Následkem toho může docházet k různým oxidativním poškozením buněčných komponent, ale také k aktivaci dalších signálních drah spojených s obranou proti oxidativnímu stresu. Rostliny se zvýšené hladině ROS brání různými způsoby. Buď se snaží hromadění ROS předcházet, nebo se snaží akumulované ROS zneškodnit. K zneškodnění používají dva efektivní antioxidační systémy - enzymatický a neenzymatický. Hlavním předmětem této práce je zasazení sacharidů do kontextu neenzymatického antioxidačního systému rostlin a shrnutí dosud navržených mechanismů, kterými sacharidy přispívají ke zhášení ROS. Studium těchto mechanismů je důležité, protože oxidativní poškození způsobené nadměrnou produkcí ROS je považováno za významnou příčinu ztráty produktivity zemědělských plodin. Tyto ztráty se patrně ještě prohloubí důsledkem zvýšené stresové zátěže způsobené očekávanými klimatickými změnami. Klíčová slova: antioxidanty, hydroxylový radikál, mechanismus...
|
|
|
Mechanizmy přirozené odolnosti quinoi vůči abiotickým stresům
Cíza, Marek ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Quinoa je tradičně pěstovanou plodinou pocházející z oblastí přiléhajících k Andskému pohoří v Jižní Americe, kde je pěstována místním indiánským obyvatelstvem už přes 5000 let. Její mimořádná odolnost vůči abiotickým stresům, jako je zasolení půdy, sucho či mráz spolu se zcela výjimečnými výživovými vlastnostmi jejích semen jí vynesla název "superplodina" a rok 2013 byl dokonce vyhlášen organizací FAO jako Mezinárodní rok quinoi. Tato rešerše poskytuje přehled současných znalostí o hlavních mechanizmech zodpovědných za odolnosti quinoi vůči mrazu, zasolení a suchu. Okrajově se tato práce zabývá reakcí quinoi na napadení nejčastějším houbovým patogenem a taktéž i odlišnou citlivostí odrůd quinoi vůči délce fotoperiody, což jsou dva důležité faktory při rozšiřování kultivace quinoi mimo původní oblasti.
|
|
| |
|
|
Fyziologický základ tolerance rostlin rodu Fragaria k abiotickým stresům.
Hamet, Jaromír ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Abiotické stresy - sucho, zasolení, extrémní teploty - způsobují morfologické a fyziologické změny omezující růst, vývoj a produktivitu rostlin. Zásadní dopad mají u hospodářských plodin, kde snižují výnosy často až o 50 %. Rostliny vyvinuly mnoho obranných mechanismů zajišťujících určitou míru tolerance k abiotickým stresům, mezi které nepochybně patří i změny v sacharidovém metabolismu. Podstata těchto změn ale zatím není zcela objasněna, nadto většina poznatků byla získána studiem modelových druhů a málo je známo o jejich platnosti u rostlin hospodářsky využívaných. Tato práce byla proto zaměřena na rostliny jahodníku obecného (Fragaria vesca L.), patřící do hospodářsky významné čeledi Rosaceae. Kontrolované podmínky a cílené působení stresových faktorů byly zajištěny kultivací rostlin in vitro. Celistvé rostliny jahodníku i kalusové kultury byly vystaveny jednotlivým stresům i jejich vzájemné kombinaci, odrážející lépe reálné podmínky. V různých fázích stresové reakce byly sledovány růstové charakteristiky, změny v obsahu a spektru rozpustných sacharidů a úroveň oxidativního stresu a byly porovnány s rostlinami rostoucími v optimálních podmínkách. Odpověď jahodníků na abiotické stresy byla velmi nehomogenní, což ztěžovalo získání statisticky významných výsledků. Jedinou průkaznou reakcí bylo...
|
|
|
Je tvorba hlíz řízena podobnými mechanismy jako kvetení?
Stupecká, Lenka ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Fischer, Lukáš (oponent)
Přechod z vegetativní do generativní fáze se u rostlin nazývá kvetení. Správné načasování kvetení je zásadní podmínkou pro úspěšnou reprodukci rostlin. Kvetení je ovlivněno mnoha vnějšími a vnitřními faktory, mezi které patří délka dne neboli fotoperioda. Fotoperioda je vnímána v listech, v nichž také vzniká mobilní signál "florigen", který je transportován z listů do stonkového apikálního meristému, kde iniciuje kvetení. Fotoperiodická regulační dráha zahrnuje geny, jejichž vzájemné působení společně s působením genů z dalších regulačních drah určí dobu, kdy bude rostlina kvést. Tuberizace bramboru je důležitý morfogenetický proces, při kterém se z podzemní části stonku - stolonu - vytvářejí zásobní orgány, hlízy. Správné načasování procesu, které je nutné pro úspěšné přezimování a vegetativní množení bramboru, je řízeno jak vnitřními podmínkami, tak i vnějšími podmínkami prostředí, především teplotou, dostupností živin a fotoperiodou. Z hlediska fotoperiody působí na zakládání hlíz stimulačně krátký den. Fotoperiodická dráha kontrolující proces tuberizace má několik prvků společných s fotoperiodickou dráhou kontrolující kvetení, včetně účasti mobilního signálu - "tuberigenu". Současné výsledky ukazují, že působení jednotlivých proteinů fotoperiodické regulační dráhy může být u kvetení a...
|
|
|
Genové manipulace trehalosového metabolismu a zvyšování odolnosti rostlin k abiotickým stresům
Hamet, Jaromír ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Genetické modifikace zemědělských plodin jsou v dnešní době již běžně využívány v boji proti škůdcům a plevelům. Čím dál tím častěji se také objevují snahy využít genetické modifikace i ke zvýšení odolnosti k abiotickým stresům, které celosvětově ovlivňují výnosy mnohem více než stresy biotické. Jednou z intenzivně studovaných možností jak zvýšení stresové tolerance dosáhnout, je manipulace s trehalosovým metabolismem. Tato práce shrnuje dosavadní poznatky o ochranných účincích trehalosy v buňkách a zabývá se přirozenou signální funkcí trehalosy a meziproduktu její syntézy trehalosa-6-fosfátu u rostlin. Dále popisuje již dosažené úspěchy při zvyšování odolnosti rostlin k abiotickým stresům pomocí genetických zásahů do trehalosového metabolismu, ale i doprovodné problémy. V závěru je pak zhodnocen potenciál využití této metody do budoucna.
|
|
|
Vliv působení uranu na metabolismus sacharidů kultivovaných rostlin.
Lábusová, Jana ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Znečištění životního prostředí těžkými kovy představuje v současné době velmi závažný problém celého světa. Radionuklidy, mezi něž patří uran, jsou těžké kovy způsobující jak chemické, tak radioaktivní znečištění. Přirozeně se vyskytující uran nepředstavuje pro živé organismy tak vysoké riziko. Až lidská činnost, hlavně těžba uranové rudy a používání fosfátových hnojiv, zvýšila jeho koncentraci v prostředí, a tím i rozsah znečištění. Specifikem České Republiky je výskyt bohatých nalezišť uranové rudy. Těžba po sobě zanechává veliké plochy kontaminované nejen uranem, ale i jinými těžkými kovy a xenobiotiky, které je potřeba z prostředí odstranit. Jednou z možností, jak půdu a vodu vyčistit, je fytoremediace. Tato ekologicky přívětivá a relativně levná technika využívá schopnosti rostlin přijímat, translokovat, transformovat a následně ukládat tyto látky. Pro plné využití této techniky je potřeba porozumět mechanismům obranné odpovědi rostlin na stres způsobený xenobiotiky. Proto jsem se v diplomové práci zaměřila na ovlivnění sacharidového metabolismu rostlin stresovaných uranem a jejich antioxidační mechanismus obrany. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Vliv těžkých kovů na sacharidový metabolizmus rostlin
Kofroňová, Monika ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Podlipná, Radka (oponent)
Arsen je prvek patřící mezi polokovy, s jehož kontaminací jsou problémy na mnoha místech po celém světě. I když je přirozenou součástí zemské kůry, tak se může antropogenními činnostmi dostávat ve větší míře do půdy, vody či ovzduší zabudovávat se do potravního řetězce, a tak představovat zdravotní riziko. Fytoremediace představuje jednu z možností dekontaminace životního prostředí, a je to způsob relativně účinný a přitom levný. Publikace o arsenu a jeho vlivu na rostlinný metabolismus se zabývají většinou rostlinami, jež jsou významnými plodinami. Nejvíce experimentálně využívanou rostlinou je rýže, u které jsou řešeny převážně otázky anatomických a morfologických změn a nadto pro účely fytoremediace má jen zanedbatelný význam. Vlivu arsenu na sacharidový metabolismus se věnuje jen velmi málo publikací, tudíž je i velmi málo znalostí o tomto problému. Z tohoto důvodu jsem se rozhodla tuto problematiku studovat a získat tak větší vhled do metabolických změn na úrovni sacharidové bilance pod vlivem arsenu a částečně také pod vlivem rtuti, o jejímž vlivu na sacharidový metabolizmus informace zcela chybějí. Jako experimentální materiál jsem použila rostliny tabáku, tkáňové kultury tabáků a hairy roots kultury křenu. Pomocí HPLC byl sledován obsah a spektrum rozpustných sacharidů a akumulace škrobu....
|
|
|
Cytokininy a senescence rostlin.
Pokorná, Monika ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Kutík, Jaromír (oponent)
Senescence je přirozený proces, který je součástí vývojového programu rostliny. Nástup senescence ovšem může být výrazně ovlivněn podmínkami prostředí. Důležitou součástí senescence rostliny je senescence listů projevující se mimo jiné rozpadem chloroplastů, což je spojeno s mobilizací dusíku obsaženého v proteinech zajišťujících jejich funkci. Správné načasování přirozené senescence je ovšem pro rostlinu velmi podstatné. Zahájení i průběh senescence je ovlivněn řadou faktorů. Do kontroly senescence jsou různou měrou zapojeny hormony, regulační faktory, probíhá i na úrovni epigenetických procesů. Listová senescence může být vyvolána širokou škálou vnějších (světelné podmínky, teplota, dostupnost vody a minerálů, útok patogena) i vnitřních (hladina cukrů, hormonů, věk, vývojová fáze) podmínek. Stejně jako mnoho dalších vývojových procesů i senescence je výrazně regulována fytohormony. Etylén, kyselina abscisová, kyselina salicylová a metyljasmonát podporují stárnutí listů, naproti tomu cytokininy procesy spojené se senescencí oddalují a zpomalují její průběh. Studium cytokininů bývá spolu s analýzami chlorofylu důležitou součástí každého výzkumu senescence. Tato práce sumarizuje literární data týkající se regulace senescence s akcentem na roli cytokininů v řízení tohoto procesu.
|
host ::
RSS.