|
|
Experimentální kultivační systémy při výzkumu kořenového systému
Střelec, Petr ; Soukup, Aleš (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Rostoucí povědomí o důležitosti kořenů rostlin přispělo k neustálému vývoji pěstitelských metod, které umožňují efektivnější výzkum kořenů. Vzhledem ke své přisedlé povaze se rostliny při absorpci vody a iontů spoléhají na kořeny (Meister et al., 2014). V důsledku toho se kořeny rostlin musí přizpůsobit řadě nepříznivých podmínek, jako je zasolení půdy, sucho a vysoké teploty. Aby vědci lépe porozuměli reakci kořenů a podpořili rozvoj zemědělství, simulují různé stresory v kontrolovaných podmínkách. Nově vyvinuté transparentní půdy a bezpůdní kultivace mají za cíl překonat omezení tradičního pěstování v půdě, které zahrnuje ne vždy přesnou kontrolu, heterogenitu podmínek a často také destruktivní odběr vzorků kořenů (Gregory et al., 2009). Při plánování pokusu je zásadní zvolit vhodnou kultivační metodu, aby byl zajištěn úspěch. Cílem této práce je poskytnout ucelený přehled o výhodách a omezeních běžně používaných pěstebních technik při výzkumu rostlinného stresu. Transparentní půda spolehlivě napodobuje mechanické vlastnosti půdy, zároveň umožňuje snadný přístup ke kořenům a použití mnoha vizualizačních technik. Na druhou stranu si stále zachovává potřebu větší kultivační plochy stejně jako půda. Další nevýhodou je zvýšená cena (H. Downie et al., 2012; Helen F. Downie et al., 2014). Naproti tomu...
|
|
|
Studium odpovědi fazolu obecného na stres suchem s využitím optických vlastností listu.
Svitáková, Lenka ; Lhotáková, Zuzana (vedoucí práce) ; Zámečník, Jiří (oponent)
V důsledku klimatické změny dochází v zemědělských oblastech ke zhoršování podmínek pro pěstování mnoha plodin, včetně fazolu obecného. Tyto změny v podobě teplotních výkyvů a zhoršené dostupnosti vody v půdě budou znamenat velkou výzvu pro zemědělství ve snaze zajistit potravinovou bezpečnost lidstva. Cílem této práce bylo studium většího počtu genotypů fazolu obecného za účelem kvantifikace jejich resistence vůči snížené dostupnosti vody v půdě a také pro zavedení nových přístupů pro indikaci stresu suchem za využití optických vlastností listu. Z metodického hlediska tato práce propojuje optické vlastnosti listu s anatomickými a biofyzikálními vlastnostmi listu. Modelovou rostlinou v této práci byla jednoletá rostlina fazol obecný (Phaseolus vulgaris) a fazol ostrolistý (Phaseolus acutifolius). Rostliny byly pěstované ve dvou odlišných podmínkách kultivace - ve skleníku PřF UK v Praze a na poli v rámci pokusů prováděných v Kolumbii v mezinárodním institutu pro tropické zemědělství - Alliance of Biodiversity International a CIAT. Do polních pokusů v Kolumbii bylo zahrnuto 48 genotypů fazolu se zastoupením genotypů z Mezoamerického i Andského genového poolu. Pro skleníkové pokusy a většinu analýz z polních pokusů byly vybrány čtyři genotypy fazolu obecného a jeden genotyp fazolu ostrolistého s...
|
|
|
Vztah biochemických a fyziologických parametrů listu vybraných druhů trav k jejich kompetiční roli v reliktní krkonošské tundře.
Mamula, Petr Martin ; Lhotáková, Zuzana (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Krkonošská arkto-alpinská tundra je oblast, která je součástí Krkonošského národního parku, s unikátním ekosystémem a biodiverzitou. Tato oblast byla v historii velmi zásadně ovlivněná zásahem člověka, který zde hospodařil a zapříčinil se tak o vznik dnes vzácného ekosystému smilkových (Nardus stricta L.) luk. Na těchto smilkových loukách roste díky nízkému vzrůstu a řídkému olistění smilky mnoho dalších rostlinných druhů, které jsou mnohdy endemičtí a chránění. Smilka (N. stricta) je ovšem v posledních letech přerůstána jinými trávami, jako je například třtina chloupkatá (Calamagrostis villosa J. F. Gmelin), která svým vyšším vzrůstem a těsným zápojem zakrývajícím povrch neumožňuje růst vzácným druhům jako smilka. Cílem této práce proto bylo u smilky (N. stricta) a dalších tří vybraných druhů trav - metlice trsnatá (Deschampsia cespitosa (L.) P. Beauv.), bezkolenec modrý (Molinia caerulea (L.) Moench) a třtina chloupkatá (C. villosa), identifikovat na základě biochemických, strukturálních a fyziologických parametrů listoví parametr nebo kombinaci parametrů, které by mohly dávat konkurenčním travinám smilky kompetiční výhodu. Terénní výzkum a odběr vzorků listoví, pro následné laboratorní zpracování, probíhal v okolí Luční boudy v Krkonošské arkto-alpinské tundře v červnu, červenci a srpnu 2020 a...
|
|
|
Adaptace rostlin rodu Plantago k podmínkám prostředí: role sacharidové bilance
Skulníková, Barbora ; Konrádová, Hana (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Sorbitol řadíme mezi lineární cukerné alkoholy, který spolu se sacharózou patří mezi primární fotosyntetické produkty u čeledi Plantaginaceae. Oba tyto sacharidy jsou také využívány pro alokaci fotosynteticky fixovaného uhlíku na dlouhou vzdálenost floémem. Mnoho druhů rostlin akumuluje cukerné alkoholy při stresu ze sucha nebo zasolení, čímž se zvyšuje jejich odolnost vůči danému stresu. Cílem diplomové práce bylo popsat vybrané metabolické a strukturní rozdíly se zaměřením na bilanci sacharózy a sorbitolu mezi dvěma druhy jitrocele, glykofytním Plantago lanceolata a halofytním Plantago maritima s odlišnými životními strategiemi. Rostliny byly pěstovány v hydroponii v nádobách Araponics. Předchozí výsledky týmu ukazují, že sorbitol je, ve srovnání se sacharózou, v listech jitrocele akumulován až do desetinásobných koncentrací, což je ještě prohloubeno působením stresu, například ze zasolení. Jiný poměr sacharózy a sorbitolu ale rostlina udržuje ve vodivých pletivech a jiný poměr těchto dvou hlavních fotoasimilátů se nachází i ve floému. Předkládaná práce vychází z předpokladu, že odolnost P. maritima souvisí s rozdílnou distribucí asimilátů po rostlině i jejich rozdělováním mezi metabolický, skladovací a transportní pool v rámci produkčního listu, což se projevuje i za nestresových podmínek. U...
|
|
|
Fenomén příjmu vody listovím - mechanismy a konsekvence, se zaměřením na temperátní druhy rostlin
Oramová, Viktorie ; Lhotáková, Zuzana (vedoucí práce) ; Ponert, Jan (oponent)
Schopnost rostlin přijímat vodu listovím je ve vědecké obci již dlouhou dobu diskutované téma. U epifytních druhů (např. tilandsie) je tento jev považován za adaptaci pro život v korunách stromů, kde došlo k redukci kořenového systému a příjem vody listem se tak stal nutností. Proto bylo překvapivé, když byla schopnost přijímat vodu listovím potvrzena i u rostlin, které mají plně funkční kořenový systém. Postupně se vynořují nové a nové důkazy o přítomnosti tohoto fenoménu u stéle širšího spektra rostlin, napříč taxonomickým systémem i biomy, mírný pás nevyjímaje. Chybí ale návaznost těchto prací jedna na druhou, a proto jsou mnohé poznatky o příjmu vody listem stále roztříštěné. Tato bakalářská práce se zaměřuje především na struktury a mechanismy, kterými může voda do listu vstoupit. Diskutuje průchod vody přímo přes kutikulu prostřednictvím kutikulárních pórů, nebo za pomoci jiných epidermálních struktur: skrze průduchy, trichomy a hydatody, popřípadě prostřednictvím organismů žijících na listě. Dalším diskutovaným tématem je využití takto přijaté vody rostlinou - vylepšení vodního režimu, zavodnění embolizovaných cévních elementů, možná exudace do půdy a další. Celá záležitost příjmu vody listovím může mít ještě mnohé další konsekvence na úrovni ekosystému, např. v oblasti koloběhu vody a...
|
|
|
Určování obsahu chlorofylu ve vybraných travních společenstvech krkonošské tundry na základě terénní spektroskopie a leteckých hyperspektrálních dat
Pinlová, Gabriela ; Červená, Lucie (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Diplomová práce se zaměřuje na stanovení obsahu chlorofylu z hyperspektrálních dat v travních společenstvech krkonošské tundry, jmenovitě smilky tuhé (Nardus stricta), bezkolence modrého (Molinia caerulea), třtiny chloupkaté (Calamagrostis villosa) a metlice trsnaté (Deschampsia cespitosa). Hodnoty obsahu chlorofylu na úrovni listu (LCC) byly naměřeny destruktivně spektrofotometricky v laboratoři a nedestruktivně chlorofylmetrem CCM-300. Hodnoty indexu listové plochy (LAI) pro výpočet obsahu chlorofylu na úrovni porostu (CCC) byly stanoveny taktéž destruktivně na základě odběru biomasy a nedestruktivně přístrojem LAI-2200C. Práce se věnuje popisu vlastností naměřených hodnot LCC, LAI a CCC a jejich korelací s vegetačními indexy odvozenými z příslušných spekter, tj. spekter na úrovni listu naměřených kontaktní sondou spektroradiometru ASD FieldSpec 4 Wide-Res, na úrovni porostu pořízených optickým kabelem a vyextrahovaných spekter z hyperspektrálních snímků (HSI) pořízených kamerou Headwall Nano-Hyperspec® upevněnou na dronu DJI Matrice 600 Pro. Práce zahrnuje vytvoření chlorofylových map na základě výsledku modelu mnohonásobné krokové lineární regrese (MSLR) aplikované na HSI. Pro model odvozený z nedestruktivního sběru dat využitý pro mapu LCC bylo dosaženo RMSE 66,55 mg/m2 . Klíčová slova: obsah...
|
|
|
Efektivita využití vody (WUE), její definice a význam v odolnosti rostlin k osmotickému stresu
Jedlička, Tomáš ; Hála, Michal (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Voda patří mezi hlavní limitující faktory růstu rostlin. Dostupnost vody na naší planetě se snižuje, a pokud k tomu ještě připočteme rychle rostoucí lidskou populaci, bude se tento problém dále stupňovat. Vědci z celého světa, ale především ti ze suchých oblastí, dnes stojí před velkým problémem, kterým je snaha o co nejefektivnější využití vody rostlinami. Pokud chceme tento problém vyřešit, potřebujeme porozumět problematice efektivity využití vody rostlinami (z angl. water use efficiency, WUE). Tato práce se pokouší shrnout současné vědění související s problematikou WUE. Součástí práce je část zaměřená na anatomicko- fyziologické parametry regulace WUE, která se soustředí především na problematiku evapotranspirace. Další část práce má za cíl objasnit problematiku WUE na genové úrovni a s tím související biotechnologické možnosti. Na konci práce jsou zmíněny možnosti zvyšování WUE pomocí technik zavlažování. Klíčová slova: efektivita využití vody, evaporace, transpirace, průduch, hustota průduchů, kyselina abscisová, ERECTA
|
|
|
Fotosyntetické parametry jako sekundární selekční znaky pro šlechtění rostlin na odolnost vůči nadměrnému zasolení
Hlavatá, Věra ; Kočová, Marie (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Vysoká koncentrace solí v půdě patří mezi abiotické stresové faktory, které významnou měrou negativně ovlivňují růst a vývoj rostlin a v konečném důsledku jejich výnos. Zvýšená tolerance rostlin vůči tomuto stresoru je proto jedním z hlavních cílů šlechtitelských programů zejména v oblastech, kde je salinita nejvýznamnějším stresorem. Pro testování tolerance k zasolení je doporučována celá řada fyziologických znaků. Parametry spojené s fotosyntézou hrají nepochybně hlavní roli, protože fotosyntetický aparát reaguje na stresové podmínky velmi rychle. Obecně jsou pro testování tolerance vůči abiotickým stresorům z fotosyntetických parametrů doporučovány rychlost čisté fotosyntézy, obsah chlorofylu, fluorescence chlorofylu a některé další parametry. Všechny tyto parametry jsou využívány i pro testování reakce různých hospodářsky významných rostlin na stres nadměrným zasolením. Výhodou měření těchto charakteristik je rychlost, obvykle neinvazivní techniky měření a zejména možnost současného porovnání většího souboru genotypů. Přesto, že byly některé znaky doporučeny jako vhodné pro testování tolerance vůči stresu, výsledky nejsou jednoznačné. Cílem předložené práce bylo podat stručný přehled výsledků prací, zabývajících se studiem změn vybraných fotosyntetických parametrů v souvislosti se stresem v důsledku...
|
|
|
Hydraulic redistribution and within community plant relations
Lörinc, Filip ; Lhotáková, Zuzana (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Hydraulická redistribúcia je globálne rozšírený proces pasívneho transportu vody koreňovým systémom rastlín po gradiente vodného potenciálu. Tento proces signifikantne ovplyvňuje ďalšie rastlinné procesy pod aj nad zemským povrchom. Voda môže byť hydraulickou redistribúciou transportovaná viacerými smermi. Cieľom prvej časti tejto práce bolo zhrnúť poznatky o chode hydraulickej redistribúcie. Popisuje príčiny a dôsledky chodu hydraulickej redistribúcie, a taktiež jej hlavné typy. Následne je pozorovaná hlavne vertikálna hydraulická redistribúcia, ktorej hlavné zložky sú hydraulický výťah a hydraulický pokles. Druhá časť sa zameriava na to, ako dokáže vertikálna hydraulická redistribúcia ovplyvňovať vzájomné vzťahy rastlín a chod celého ekosystému. Odpoveď na túto otázku je hľadaná v rastlinstve saván, ktoré je zložené z roztrúsených drevín a ich trávnatého podrastu. Rastlinstvo saván je vystavované striedaniu období sucha a dažďov, čo vytvára počas roka sa meniaci pôdny gradient vodného potenciálu, ktorý je pre výskum hydraulickej redistribúcie veľmi zaujímavý. Práca dokazuje, že dreviny majú voči trávam vďaka prítomnosti hydraulického poklesu kompetičnú výhodu v súboji o zrážkovú vodu. Kompetícia medzi drevinami a trávami je obmedzená na periódy s prítomnosťou zrážok. Práca v poslednej časti...
|
|
|
Study of Coniferous Needles in Relation to Environmental Factors Using Approaches of Quantitative Anatomy and Laboratory Spectroscopy
Lhotáková, Zuzana ; Albrechtová, Jana (vedoucí práce) ; Šantrůček, Jiří (oponent) ; Lukac, Martin (oponent)
ZÁVĚRY: Hlavním přínosem práce je kombinace dvou metodických přístupů pro zjištění vlivu faktorů prostředí na různých hierarchických úrovních rostlinné ekologické fyziologie, které jsou využitelné pro terénní studie za účelem porozumění koloběhu uhlíku v lesním ekosystému, s důrazem na jehličnanové porosty. Kvantitativní anatomie reprezentuje první přístup na úrovni lisu. Geometrické parametry mezofylu odhadnuté pomocí nevychýlených stereologických metod se ukázaly jako citlivé indikátory ke sledování změn ve struktuře jehlic vyvolaných podmínkami prostředí jako např. atmosférické znečištění (simulace kyselého deště) nebo diferenciace slunných a stinných jehlic. S využitím systematicky rovnoměrně náhodného výběru zkoumaných řezů jehlicemi byl potvrzen předpoklad, že střední část jehlice mohla být použita jako reprezentativní vzorek pro anatomické analýzy smrkových jehlic. Laboratorní spektroskopie - měření odrazivosti výhonů v laboratorních podmínkách - reprezentuje druhý použitý přístup rostlinné ekologické fyziologie, který je důležitým krokem při kalibraci a ověřování vztahů mezi biochemickým složením listoví a jeho optickými vlastnostmi. Tyto vztahy mohou být následně použity ke sledování fyziologického stavu lesních porostů, chemického složení listoví či půdy pomocí metod dálkového průzkumu Země. V...
|
host ::
RSS.