|
|
Význam kořenových exudátů pro pěstování plodin v klimatické změně
Schnürer, Oliver ; Albrechtová, Jana (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Kořenové exudáty jsou látky vylučované kořeny rostlin, které slouží rostlinám k získávání živin z půdy nebo ke zvýšené odolnosti vůči biotickému stresu. Kořenové exudáty tak mohou skrývat velký potenciál, který lze využít v zemědělství. S rostoucí lidskou populací je stále větší tlak na zemědělství, které musí poskytnout dostatek potravin pro uživení celosvětové populace, tedy pro zajištění potravinové bezpečnosti. Doposud se zemědělská činnost pokoušela tuto poptávku uspokojit intenzifikací zemědělství, především šlechtěním vysoce produktivních plodin a intenzivním hnojením, možné benefity kořenových exudátů však při šlechtění zůstávaly přehlížené. Praktiky intenzivního zemědělství mohou dále zhoršovat dopady probíhající klimatické změny, například zvýšenou mineralizaci půdního uhlíku nebo snižováním biodiverzity. Využitím kořenových exudátů v produkci plodin bude možné dosáhnout zpřístupnění nepřístupných forem živin v půdě, i vyšší odolnosti plodiny vůči škůdcům, bez zmíněných negativních dopadů intenzivního zemědělství. V této práci jsem se pokusil popsat hlavní funkce kořenových exudátů, jejich reakci na zvýšenou koncentraci oxidu uhličitého v atmosféře a další stresory klimatické změny, dále jsem se pokusil popsat využití kořenových exudátů zemědělské produkci, která se potýká s následky...
|
|
|
Příjem těžkých kovů - role kořenového systému
Homola, Adam ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Mašková, Petra (oponent)
Těžké kovy představují významné polutanty půd a pro rostliny za určitých podmínek významné riziko. Patří mezi ně některé esenciální mikroprvky (Fe, Zn, Mn, Mo, Cu, Ni) i toxické kovy (např. Cd, As, Pb, Hg). Esenciální mikroprvky plní v rostlinách důležité funkce, v rostlinném metabolismu jsou zapojeny hlavně jako kofaktory enzymů. Toxické kovy nemají funkci žádnou, přesto se do rostliny v různé míře z prostředí dostávají a způsobují toxicitu. Nadměrná koncentrace esenciálních kovů v rostlině však působí negativně taktéž a rostliny mají různé mechanismy, jak se negativnímu působení bránit. Bakalářská práce se zaměřuje zejména na příjem těžkých kovů z půdy pomocí kořene, čehož se docílí pomocí membránových transportérů. Dále rozebírá několik mechanismů, které se týkají obrany vůči toxicitě těžkých kovů nejen z hlediska regulace příjmu, ale i poté, co se těžké kovy dostanou do rostlinných těl. Tyto mechanismy jsou důležitým aspektem hyperakumulace, která je v této práci zařazena také. Hyperakumulátory využívají těchto mechanismů v úplně jiném měřítku než nehyperakumulátory, což hyperakumulátorům umožňuje žít v prostředích, kde je koncentrace těžkých kovů vysoká, čímž se naprosto od sebe liší. Vlastnosti hyperakumulátorů může lidstvo využít pro své účely, jako je fytoremediace či fytotěžba (anglicky...
|
|
|
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...
|
|
|
Cell biology of iron transport in plants.
Batík, Adam ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Rastliny využívajú železo ako kofaktor proteínov fotosyntetických systémov, respiračného reťazca a mnohých ďalších. Železo je pre rastliny ťažko dostupné kvôli jeho výskytu v pôde v nerozpustných oxidovaných zlúčeninách. Rastliny si preto vyvinuli dve rozdielne mechanizmy zisku železa z pôdy. Kvôli toxicite železa spôsobenej produkciou kyslíkových radikálov Fentonovou reakciou, ako aj nešpecifitou transportérov kovov do bunky sa musí vnútorná koncentrácia železa v bunke prísne regulovať.Rastlinysi vyvinuli komplexnýsystém signálnych regulácií ktorý sa v súčasnosti začal intenzívne odkrývať. Okrem regulácie príjmu železa z pôdy sa bunka vyrovnáva s toxicitou kovov ich sekvestráciou do zásobných organel a ich cheláciou. Železo má dôležitú úlohu pri klíčení semien ale v tejto práci sa bude venovať pozornosť predovšetkým transportu železa v rastline na úrovni príjmu z pôdy, transportu medzi bunkami,bunkovými organelami a transportuv celej rastline vodivými pletivami.
|
|
|
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.
|
|
|
Variabilita a mechanismy diferenciace exodermis v kořenech rostlin
Blascheová, Zuzana ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Konrádová, Hana (oponent)
Řada prací na různých rostlinných druzích ukázala, že nepříznivé podmínky prostředí ovlivňují diferenciaci apoplastických bariér (endodermis a exodermis) v kořeni. Exodermální vrstva vykazuje větší variabilitu v odpovědi na stresové podmínky. Vliv toxicity kadmia, podobně jako jiné druhy stresových faktorů, urychluje ukládání apoplastických bariér. Většina publikovaných informací nicméně doposud analyzovala především odpověď hlavní osy kořene. Postranní kořeny, které tvoří hlavní část absorpční plochy kořenového systému, jsou opomíjeny a existuje jen velmi málo informací o plasticitě vývoje jejich apoplastických bariér, především exodermis. Charakter ukládání apoplastických bariér byl proto zkoumán u různých typů kořenů kukuřice - hlavních i postranních různé délky a pozice na hlavní ose kořene. Byly zachyceny podstatné rozdíly, které od sebe jednotlivé typy kořenů v odpovědi na působení kadmia odlišovaly. Krátké postranní kořeny reagovaly citlivěji na přítomnost kadmia, ovlivněno bylo větvení kořene i diferenciace bariér v postranních kořenech. Tyto výsledky poskytují lepší představu o variabilitě odpovědi v rámci komplexního kořenového systému tvořeného kořeny různé velikosti. V druhé části práce byla analyzována role CASP genů ve vývoji exodermální vrstvy u kukuřice. CASP proteiny byly popsány u...
|
|
| |
|
|
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...
|
|
|
Signální mechanismy regulace rozvoje postranních kořenů v odpovědi na dostupnost živin v prostředí.
Halamková, Daniela ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Při hledání genů podílejících se na vývoji postranních kořenů Arabidopsis thaliana byl na základě expresního vzorce identifikován gen TTL3 patřící do genové rodiny TTL (TETRATRICOPEPTIDE-REPEAT THIOREDOXIN-LIKE). Cílem této diplomové práce bylo charakterizovat změny aktivity promotoru genů TTL1, TTL3 a TTL4 v závislosti na vnějších podmínkách prostředí (dostupnosti dusíku a fosforu), které navozují změny v růstu kořenového systému a na základě nich popsat vztah mezi změnami aktivity promotoru genů TTL, rychlostí růstu kořenů a aktivitou apikálního meristému. Rozdílná dostupnost klíčových makroprvků, dusíku a fosforu, podle očekávání navodila změny v růstu a morfologii kořenového systému. Rostliny trpící krátkodobě nedostatkem dusíku upřednostnily růst kořenového systému nad růstem nadzemní části, což se projevilo intenzivním růstem hlavního i postranních kořenů. U rostlin trpících krátkodobým nedostatkem fosforu došlo k postupnému zastavení růstu hlavního kořene i delších kořenů postranních. Dlouhodobý nedostatek fosforu nebo dusíku vedl v obou případech ke snížení rychlosti růstu kořenového systému oproti rostlinám kontrolním. N- deficientní rostliny rostly velmi podobně jako rostliny trpící nedostatkem fosforu. Analýza aktivity promotorů s využitím reportérového genu pro β-glukuronidázu naznačila...
|
|
|
Lignin a mechanismy lignifikace
Gargoš, Ondřej ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Schwarzerová, Kateřina (oponent)
Lignin je nezbytnou součástí všech cévnatých rostlin. Novější výzkumy dokazují jeho přítomnost také u některých rostlin bezcévných. Lignin je pro své vlastnosti důležitý pro růst a vývoj rostliny, mechanickou odolnost pletiv a také hraje roli v odpovědi na stresové podmínky. Lignin je aromatický heteropolymer, tvořený hlavně klasickými ligninovými jednotkami - guajacylem (G), syringylem (S) a p-hydroxyfenylem (H). Ligninové jednotky se ukládají v různém množství a poměru, což vede k rozmanité struktuře, a to nejen na úrovni druhové, ale také na úrovni jednotlivých orgánů či typů buněk. Rozmanitost ligninu zvyšují také "netradiční" monomery. Lignifikace, tedy tvorba a ukládání ligninu, je složitý a přesně řízený proces, který zahrnuje syntézu monolignolů v cytoplasmě, jejich transport do buněčné stěny a následnou polymeraci. Procesu lignifikace se účastní celá řada enzymů a recentní studie postupně odhalují mechanismy regulace lignifikace v různých buňkách rostlinného těla. Cílem této bakalářské práce je proto shrnutí poznatků o významu, syntéze a ukládání ligninu, dále porovnání mechanismů regulujících lignifikaci u různých typů rostlinných buněk - cévních elementů, sklerenchymatických buněk a buněk endodermis. Zajímavé je, že lignifikace v xylému probíhá částečně buněčně neautonomně. K lignifikaci...
|
host ::
RSS.