|
|
Interakce iniciálně mykoheterotrofních rostlin s prostředím
Figura, Tomáš ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Kolařík, Miroslav (oponent) ; Janoušková, Martina (oponent)
Iniciálně mykoheterotrofní rostliny v poslední době ubývají z přírody, a to i bez zjevných příčin. Jsou ovlivňovány řadou biotických i abiotických faktorů. Cílem této práce je zjistit, jak mohou vybrané faktory, např. nitrát nebo symbiotické houby, ovlivňovat jejich rozšíření v přírodě. Práce využívá zejména in vitro experimenty, molekulární určování houbových symbiontů v kořenech a analýzy obsahu stabilních izotopů. Popisuje jak působení abiotického faktoru, konkrétně dusičnanu, tak biotické interakce iniciálně mykohetreotrofních rostlin s houbovými symbionty. Pozorovaná byla inhibice klíčení extrémně nízkými koncentracemi dusičnanu v asymbiotických kulturách in vitro u několika druhů orchidejí. Míra citlivosti jednotlivých druhů k dusičnanům odpovídá obsahu nitrátu v půdě a nárokům daného druhu na dostupnost živin podle Ellenbergových indikačních hodnot. Inhibiční efekt nitrátu na klíčení orchidejí se jsme pozorovali i v symbiotických kulturách in vitro, s výjimkou jediného izolátu rodu Ceratobasidium. Dále práce odhaluje, že mixotrofní orchideje mohou využívat vlastní fotosyntáty pro výživu nadzemních částí, zatímco podzemní jsou živeny symbiotickými houbami. Na rozdíl od autotrofů mají mixotrofní druhy obvykle v kořenech široké spektrum symbiotických hub. Během evoluce k mykoheterotrofii se ale...
|
|
|
Trait ecology of arbuscular mycorrhizal fungi
Hudáková, Zuzana ; Kohout, Petr (vedoucí práce) ; Ponert, Jan (oponent)
Arbuskulárna mykorhíza je typ mutualisticko-symbiotického vzťahu medzi hubami oddelenia Glomeromycota a koreňmi vyšších rastlín, ktorý je spomedzi všetkých typov mykorhízy na svete najrozšírenejší. Je založený na výmene látok, pričom mykorhízna huba poskytuje rastline minerálne živiny a ochranu proti patogénom a stresu, za čo jej rastlina dáva svoje asimiláty. Fylogenetické členenie tohto oddelenia nie je celkom jednoznačné a poznáme dva rôzne názory na ich rozdelenie do taxonomických skupín, a to podľa morfológie spór alebo pomocou molekulárnych metód na základe sekvencie rDNA. Cieľom práce je charakterizovať vplyv rôznych taxónov oddelenia Glomeromycota na hostiteľa na základe ich spór a preferovaného druhu mycélia, ktoré tvoria. Od toho sa zároveň odvíjajú možnosti huby, akými dokáže život hostiteľa ovplyvniť. Kľúčové slová: arbuskulárna mykorhíza, arbuskulárne mykorhízne huby, Glomeromycota, spóry, intraradikálne mycélium, extraradikálne mycélium, funkčné znaky
|
|
|
Orchideje jako model studia ekofyziologických adaptací mykoheterotrofních rostlin
Ponert, Jan ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Gryndler, Milan (oponent) ; Chrtek, Jindřich (oponent)
Patrně všechny orchideje jsou mykotrofní v časných fázích svého vývoje, ale později začíná většina druhů fotosyntetizovat a jen zhruba 200 druhů orchidejí zůstává plně mykotrofní po celý život. Mykotrofie ovlivňuje orchideje na mnoha úrovních. V této práci se zaměřuji na čtyři aspekty biologie orchidejí, které mohou být mykotrofií ovlivněny: (i) systematika, (ii) velikost genomu a endoreduplikace, (iii) regulace klíčení semen a (iv) mechanismus přenosu uhlíku a energie z hub do orchidejí. Dnes je známo přes 27 000 druhů orchidejí, ale neustále jsou objevovány další a předchozí taxony jsou revidovány. Zde prezentuji popis nového druhu Cleisostoma yersinii a jeho charakterizaci po morfologické, anatomické, ekologické i systematické stránce. Rekonstrukce fylogeneze potvrdila předpoklad příbuznosti tohoto druhu s C. birmanicum. V subtribu Podochileae jsem předefinoval vymezení rodu Campanulorchis tak, aby vznikla monofyletická a morfologicky charakterizovatelná skupina. Pro oba výše uvedené rody jsem vytvořil klíč k určování druhů. V rodu Dactylorhiza jsem zrevidoval taxony udávané z území ČR a vytvořil klíč k určování, ve kterém z našeho území poprvé uvádím D. maculata subsp. elodes. Druhová diverzita orchidejí se patrně odráží i ve struktuře jejich genomu. Zde prezentované analýzy ukázaly, že po...
|
|
|
Úloha chloroplastů ve středním válci kořenů epifytických orchidejí
Ungrová, Anna ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Fotosyntéza vzdušných kořenů epifytických orchidejí je předmětem řady studií. Kořeny jsou však vždy hodnoceny jako homogenní struktura, i když se ve skutečnosti skládají z výrazně odlišných oblastí. Tato práce se poprvé zabývá možností prostorového rozdělení fotosyntézy mezi vrstvami kořene, konkrétně primární kůrou a středním válcem. Byla využita kombinace různých mikroskopických technik, histochemická charakterizace apoplastických bariér a imunohistochemická lokalizace fotosyntetického enzymu PEP-karboxyláza. Z výsledků vyplývá, že dobře vyvinuté chloroplasty ve středním válci se v podčeledi Epidendroideae patrně vyskytují u všech epifytických zástupců, zatímco v podčeledi Vanilloideae se vyskytují příležitostně. Svou ultrastrukturou se systematicky liší od chloroplastů primární kůry, takže je pravděpodobné, že se liší také jejich funkce. Apoplastické bariéry jsou v kořenech výrazné a diferencují se brzy během vývoje kořene, což může chloroplasty ve středním válci efektivně izolovat od primární kůry. Chloroplasty se vyskytují také v silně sklerifikovaných buňkách středního válce, kde byly identifikovány dosud neznámé ztenčeniny buněčných stěn, které by mohly zajišťovat výměnu plynů uvnitř středního válce. Překvapivé je, že enzym PEP- karboxyláza je lokalizován do propustných buněk endodermis a...
|
|
|
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...
|
|
| |
|
|
Emise isoprenu u palmy olejné a jejich dopady na klima a na složení atmosféry
Palouš, Daniel ; Albrechtová, Jana (vedoucí práce) ; Ponert, Jan (oponent)
Biogenní volatilní organické látky (BVOC) plní u rostlin mnoho fyziologických a ekofyziologických funkcí, například je to obrana proti různým abiotickým a biotickým stresům či signalizace. Emisní kapacita a spektrum emitovaných BVOC se mezi druhy liší. Isopren, s nejvyššími globálními ročními emisemi ze všech BVOC, má nezanedbatelný vliv na atmosférické chemické děje. Isopren tvoří sekundární organické aerosoly, v reakci s oxidy dusíku NOx může produkovat troposférický ozon a mění oxidační kapacitu atmosféry. Palma olejná (Elaeis guineensis Jacq.) je po několik posledních desetiletí rychle expandující plodina, jež je silným emitorem isoprenu. Převážná část světové kultivace palmy olejné probíhá v relativně malém regionu jihovýchodní Asie, čímž je rizikem pro regionální kvalitu ovzduší. Z dostupných dat vyplývá nutnost udržovat nízké koncentrace NOx v oblastech kultivace palmy olejné, aby se předešlo vyšší tvorbě troposférického ozonu. Globální modely emisí isoprenu se často rozcházejí a jen některé počítají s působením rozmáhajících se plantáží palmy olejné. Předložená práce si klade za cíl shrnout poznatky o fyziologických funkcích syntézy a emisí isoprenu při pěstování palmy olejné a o ekologických dopadech těchto procesů. V práci jsou stručně zmíněna i témata související s pěstováním palmy...
|
|
|
Fyzikální dormance semen
Jiroušková, Anna ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Vosolsobě, Stanislav (oponent)
Fyzikální dormance semen je rozšířenou adaptací, která rostlinám umožňuje načasovat klíčení do příznivého období. Semena s fyzikální dormancí mají tvrdé osemení, které je nepropustné pro vodu a někdy i pro plyny. Díky tomu mohou semena vytvářet dlouhodobou semennou banku a čekat na příznivé podmínky i řadu let. Mechanismy, které vedou k porušení fyzikální dormance a vstupu vody do semene jsou v zásadě dvojí. Může docházet k porušování tvrdého osemení v celém jeho povrchu, nebo pouze v určité specializované struktuře. Rozrušování celého povrchu je časté u endozoochorních semen. Zde je výhodou především šíření semen na dlouhou vzdálenost. U semen s fyzikální dormancí, která jsou šířena jinými mechanismy, je v osemení často vytvořená komplikovaná struktura označovaná jako vodní propust. Ta reaguje na signály z okolí a reguluje, kdy vstoupí voda do vnitřních částí semene. V tomto případě může být fyzikální dormance porušena v důsledku ročního či denního průběhu teplot a tím dochází k zajištění klíčení ve vhodném období během roku. Semena jiných druhů reagují na vysoké teploty při požáru. Díky tomu jejich semenáče vyrůstají v prostředí s dobrou dostupností živin, nízkou kompeticí a mohou obnovit poničenou populaci mateřských rostlin.
|
|
|
Reakce rostlin na přítomnost amonného iontu v prostředí
Čabelková, Barbora ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Ponert, Jan (oponent)
NH4 + je jednou z hlavních anorganických forem dusíku, kterou rostliny přijímají z půdy pomocí kořenů. Reakce rostlin na NH4 + závisí na řadě faktorů - především na jeho koncentraci v rhizosféře nebo na dostupnosti dalších iontů, jako je NO3 - nebo K+ . V případě nízké dostupnosti dusíku v rhizosféře, NH4 + pozitivně ovlivňuje růst kořenového systému. V oblasti rhizosféry bohaté na NH4 + může dojít k lokální stimulaci větvení postranních kořenů za účelem efektivního získání přítomného zdroje dusíku. Senzorem, který vnímá NH4 + a indukuje odpověď kořenového systému, je vysokoafinitní transportér amonného iontu AMT1;3. Při nadbytku NH4 + dochází k inhibici růstu celé rostliny a tento jev je nazýván jako syndrom toxicity amonného iontu. Syndrom je výsledkem interference NH4 + s různými procesy v rostlině a mezi jeden z nejdůležitějších patří indukovaná deficience K+ . NH4 + a K+ mezi sebou přímo interferují, protože NH4 + vstupuje do rostliny prostřednictvím K+ kanálů a také inhibuje expresi vysokoafinitních transportérů pro K+ , čímž výrazně snižuje jeho příjem. Právě interference NH4 + a K+ je jedním z hlavních témat, na které se tato bakalářská práce zaměřuje. Dále také shrnuje mechanismy příjmu a zpracování NH4 + , mechanismy toxicity NH4 + a reakce kořenového systému na různou koncentraci NH4 + v...
|
|
|
Mechanismy regulující fyziologickou dormanci semen
Řezková, Natálie ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Vosolsobě, Stanislav (oponent)
Fyziologická dormance je důležitá vývojová vlastnost zajišťující, že semeno nevyklíčí, když jsou vhodné podmínky pouze dočasné. Přechod semene z dormance ke klíčení je regulován velkým množstvím faktorů. Zásadní roli zde hraje fytohormon kyselina abscisová (ABA). Zvýšení míry biosyntézy a odezvy na ABA je stěžejním mechanismem při navození a udržení dormance. Protichůdně vůči ABA působí gibereliny (GA). Jejich biosyntéza a naopak katabolismus ABA jsou pozitivními regulátory klíčení. Ukazuje se, že do regulace dormance, popř. klíčení, jsou zapojeny i další fytohormony. Z těch je nejlépe popsán vliv etylénu, který stejně jako GA podporuje klíčení. Na molekulární úrovni může být dormance ovlivněna prostřednictvím remodelace chromatinu, dále geny, jejichž produkty se uplatňují výhradně při dormanci např. nebo geny jejichž produkty zprostředkovávají odpověď semene na podmínky prostředí. Navození, hloubka nebo zrušení dormance závisí nejen na podmínkách prostředí, kterým je vystaveno zralé semeno, ale také na podmínkách během zrání semene na mateřské rostlině, kdy dochází k navození primární dormance. Konkrétní požadavky ke zrušení dormance a indukci klíčení se v závislosti na druhu mohou výrazně lišit. Fyziologická omplexně řízený proces, který odráží vlivy většího množství faktorů.
|
host ::
RSS.