|
|
Mechanismy tolerance k extrémní dehydrataci u rostlin tolerantních vůči vyschnutí
Termanini, Sebastian ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Sucho je jedním z abiotických stresů, s kterým rostliny bojují od svého přechodu na souš. Existuje však systematicky nesourodá skupina rostlin, která se dokáže vypořádat s extrémním nedostatkem vody a efektivně prosperovat. S vysokým stupněm dehydratace souvisí celá řada problémů zahrnující osmotický stres, hromadění reaktivních forem kyslíku (ROS) nebo degradace proteinů. Avšak rostliny tolerující vysychání našly mechanismy, jak se s těmito problémy vypořádat. Na ochranu proti ROS aktivují antioxidační enzymy a hromadí neenzymatické antioxidanty, které ROS zháší. Proti osmotickému stresu využívají široké spektrum aminokyselin a sacharidů od běžně se vyskytující sacharózy až po u rostlin vzácnou trehalózu. Žádná z rostlin nespoléhá jen na jedinou látku, ale v závislosti na druhu rostliny tvoří jakýsi specifický koktejl ochranných látek, díky kterému získává toleranci. Studium těchto rostlin a jejich mechanismů tolerance se zdá být perspektivní cestou pro vytipování vhodných cílových genů pro šlechtění kulturních plodin tolerantních k nedostatku vody. Klíčová slova: antioxidační systémy, dehydratace, LEA, oktulóza, polyoly, RFO, rostliny tolerující vysychání, sacharóza, sucho, trehalóza
|
|
|
Vliv dostupnosti vody na strukturu a vybrané fyziologické parametry listu u dřevin.
Horešovská, Michaela ; Lhotáková, Zuzana (vedoucí práce) ; Votrubová, Olga (oponent)
Sucho je jedním z hlavních faktorů probíhající klimatické změny, se kterým se dřeviny musí vyrovnávat. Schopnost dřevin přizpůsobit se tomuto stresoru je určující pro jejich přežití v měnících se podmínkách prostředí. Opadavé dřeviny evropských temperátních lesů nejsou na sucho tak dobře adaptované jako mediteránní druhy stromů a keřů, a proto je pro ně nedostatek vody velkým stresorem. Nejflexibilnějším orgánem v reakci na sucho se ukázal být list. Cílem této práce je shrnout poznatky o vlivu nedostupnosti vody na anatomickou strukturu listu a jeho vybrané fyziologické parametry. První část práce je zaměřená na sucho ovlivňující evropské dřeviny a jejich různorodé obranné strategie na tento stresový faktor. Popisuje především jejich obranné reakce spočívající v úpravě anatomické struktury listu pozorované na úrovni krycího, základního i vodivého pletiva. Druhá část práce je věnovaná vlivu nedostatku vody na vybrané fyziologické procesy probíhající v listu, především na transpiraci a fotosyntézu, a klíčové úloze průduchů v obou těchto procesech. Vlivem sucha u listu dochází ke změnám jak v jeho anatomické struktuře, tak i ke změnám fyziologickým. Vývojové stádium listu, při kterém je vystaven stresu z nedostatku vody, je při tom důležitým předpokladem pro to, jak se list přizpůsobí. U za sucha se...
|
|
|
Zvyšování odolnosti rostlin vůči suchu metodami primingu: role změn antioxidační kapacity
Popelářová, Anna ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Při nedostatku vody v půdě je rostlina vystavena stresu, během kterého vznikají reaktivní formy kyslíku (ROS) a dochází k poklesu obsahu vody v pletivech. ROS způsobují oxidativní poškození a rostlina se vůči nim brání pomocí antioxidačních systémů. Udržování obsahu vody v rostlině napomáhá osmotické přizpůsobení. Priming je chápán jako ošetření rostlin vedoucí ke zvyšování odolnosti vůči stresu. Tato práce je zaměřena především na shrnutí informací o primingu ve spojitosti se zlepšením tolerance vůči suchu a s tím spojenými změnami aktivit a množství antioxidačních systémů a osmolytů. Zatím pravděpodobně nejprozkoumanější jsou metody primingu semen, mezi které se řadí hydropriming, osmopriming a priming pomocí elicitorů. Priming ve vegetativní fázi růstu je spojován především s aplikací elicitorů. Transgenerační priming má dopad na potomstvo ošetřených rostlin. Změny navozené primingem jsou druhově specifické a v některých případech mohou v rostlinách přetrvávat i delší dobu.
|
|
|
Ultrastruktura chloroplastů smrku ztepilého - heterogenita v rámci jehlice.
Glanc, Natália ; Lhotáková, Zuzana (vedoucí práce) ; Kutík, Jaromír (oponent)
4 Abstrakt Temperátní lesy, které jsou dlouhodobým úložištěm uhlíku, reagují na zvyšující se koncentraci oxidu uhličitého (CO2) v ovzduší. Smrk ztepilý (Picea abies (L.) Karst.) je nejrozšířenějším jehličnatým stromem v lesích České republiky, proto jsem se ve své práci zaměřila na odpověď fotosyntetického aparátu této dřeviny na zvýšenou koncentraci CO2. Cílem práce bylo vyhodnotit, jak koncentrace CO2 ovlivňuje ultrastrukturu chloroplastů ve slunných a stinných jehlicích. Vliv koncentrace CO2 a ozářenosti byl sledován na poměrném zastoupení škrobu v chloroplastech mezofylových buněk jehlic. Dalším cílem práce bylo otestovat, zda chloroplasty z první vrstvy mezofylu jsou z hlediska kvantifikace škrobu reprezentativní pro celou jehlici. Pro výzkum byly použity 11 let staré stromy smrku ztepilého, které byly po dobu 6 let vystaveny atmosférické nebo zvýšené koncentraci CO2 v kultivačních sférách s automaticky ovládanými okny na Experimentálním stanovišti Bílý Kříž v Moravskoslezských Beskydech. V říjnu 2011 byly odebrány jehlice 1. ročníku ze stromů vystavených běžné atmosférické koncentraci (382-395ppm) a zvýšené koncentraci (700ppm) CO2. Z jehlic byly připraveny ultratenké řezy a mediánní řezy chloroplastů byly nasnímány pod transmisním elektronovým mikroskopem. Pro vyhodnocení poměrného zastoupení škrobu...
|
|
|
Role NO v senescenci rostlin
Kramná, Barbara ; Wilhelmová, Naďa (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
1 Abstrakt Oxid dusnatý (NO) je plynný radikál lipofilního charakteru, který dokáže samovolně difundovat membránami, a tak ovlivňovat okolí svého vzniku bez ohledu na buněčná propojení. Přestože jeho poločas života je nejčastěji pouze v řádu vteřin, řadí se mezi významné regulátory rostlinného vývoje. Molekula NO svými účinky provází rostlinu skrze celý životní cyklus a pracuje převážně skrze ovlivnění genové exprese a posttranslační modifikace. Mimo její samovolný vznik v redukčních podmínkách byla dokumentována enzymatická produkce v apoplastu, cytoplasmě a některých organelách, např. mitochondrie, chloroplasty a peroxisomy. Výsledné toxické či ochranné působení NO je závislé na koncentraci, přičemž její vysoká hodnota znamená buněčné poškození. Senescenci rostlin ve většině případů provází rozsáhlé oxidativní poškození buněk projevující se zvýšením koncentrace některých ROS, jako O2∙- , H2O2, peroxidací lipidů a mj. i snížením aktivity antioxidačních enzymů. NO dokázal zvrátit či přímo zabránit tvorbě senescenčního fenotypu rostlin, které byly vystaveny mnoha stresovým podmínkám, které by bez jeho přítomnosti vedly k senescenci. Pro NO se tak nabízí role negativného regulátoru senescence. Nejčastějším postupem pro modulaci obsahu NO v rostlinných tkáních je, krom tvorby mutantních a transgenních rostlin,...
|
|
|
Laboratorní spektroskopie pro vybrané druhy vegetace z krkonošské tundry
Tomcová, Jana ; Červená, Lucie (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Laboratorní spektroskopie pro vybrané druhy vegetace z krkonošské tundry Abstrakt Diplomová práce je zaměřena na testování metodik měření odrazivosti trav z krkonošské tundry (smilka tuhá, bezkolenec modrý, třtina chloupkatá) spektroradiometrem ASD FieldSpec 4 Wide-Res s připojenou kontaktní sondou ASD Plant Probe. Jelikož není zvykem měřit takto úzké listy, které nezakrývají celé FOV, jsou hledány metodiky, které budou nejlépe opakovatelné a zatížené minimem chyb. Rovněž jsou sledovány faktory, které ovlivňují výsledky měření. Dále je sledována odlišitelnost sledovaných druhů na základě jejich spektrálních vlastností. Pro naměřená data jsou vypočítány mediány a směrodatné odchylky, které jsou vzájemně porovnávány. Aby byla stanovena pásma, ve kterých je nejvíce patrný vliv jednotlivých faktorů a kde jsou odlišitelné jednotlivé trávy, byla vypočítána analýza rozptylu (ANOVA). Nejvhodnější metodiky pro měření trav kontaktní sondou jsou odlišné pro každý druh v závislosti na jeho struktuře a vlastnostech. Pro smilku je nejlépe opakovatelné měření listů ve dvou vrstvách, pro bezkolenec je to měření abaxiálních stran listů a pro třtinu měření listů v jedné vrstvě z adaxiální a abaxiální strany či měření ve dvou vrstvách s kombinací obou stran listů. Poznatky o jednotlivých sledovaných faktorech získané...
|
|
|
Thorium jako environmentální stresový faktor pro růst rostlin v kontaminovaném prostředí
Hrdinová, Aneta ; Lhotáková, Zuzana (vedoucí práce) ; Podlipná, Radka (oponent)
Thorium je prvek patřící mezi těžké kovy, který je charakteristický svojí radioaktivitou podobně jako uran nebo radon. Thorium zatím není prvek, který by byl v průmyslu běžně využíván, ale vzhledem k jeho radioaktivním vlastnostem má velký potenciál pro budoucí využití na výrobu jaderné energie. Díky tomu ale bude stále častěji docházet k jeho uvolňování do půdy, vody a atmosféry a prostřednictvím rostlin by se pak mohl stát součástí potravinového řetězce a představovat tak závažná zdravotní rizika i pro člověka. Publikací věnovaných thoriu a jeho vlivu na rostliny zatím není mnoho. Většina z těchto prací je přitom zaměřená pouze na schopnosti rostlin akumulovat thorium a případně také sledují distribuci thoria v rostlinném těle. Dosud ale dle mých údajů chybí práce, která by sledovala, jaký vliv má thorium na fyziologické vlastnosti rostlin. Za modelový organismus byl vybrán druh Nicotiana glutinosa (L.), středně akumulující thorium, pěstovaný hydroponicky. Hoaglandova živná média se lišila přítomností thoria, kyseliny vinné, putrescinu a fosfátů. V první části práce jsem sledovala akumulaci thoria rostlinami tabáku pod vlivem výše zmíněných modifikací média. Ve druhé části jsem sledovala vliv thoria na fotosyntetický aparát (obsah fotosyntetických pigmentů, rychlá fluorescence PSII), na...
|
|
|
Srovnání různých přístupů k hodnocení energetické bilance stromů
Tomková, Alžběta ; Pokorný, Jan (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Tato práce se zabývá energetickou bilancí stromů, která velmi úzce souvisí s fenoménem transpirace rostlin. Živé systémy mají schopnost vyrovnávat gradienty v přírodě. Ukládání energie příchozí sluneční radiace do latentního tepla výparu vody je příkladem funkce stromů, která disipuje energii za současné recyklace živin a vody v daném ekosystému. V této práci jsou ukázány různé způsoby, kterými se energetická bilance zjišťuje. Termokamera může posloužit pro nepřímou indikaci transpirace - transpirující rostliny mají nižší teplotu listů. Alternativní metodou k určení míry transpirace je přímé měření transpiračního proudu na listech nebo ve kmeni stromu. První část této práce je věnována přehledu fyzikálních veličin. Následuje přehled energetické bilance listů. Dále se literární rešerše zabývá způsoby, jak rostliny hospodaří s vodou. Poté je představena teorie biotické pumpy, která vysvětluje význam transpirace lesů pro klima. Praktická část začíná pokusy na jednotlivých listech. Je zde především testována použitelnost metod v dalších pokusech. Ty jsou již prováděny na živých stromech. Je sledován vztah mezi transpiračním proudem ve kmeni a transpirací listů a jejich závislost na okolních podmínkách. Důraz je kladen na vývoj počasí na dané lokalitě. Z naměřených hodnot transpirace jsou spočítány energetické...
|
|
|
Změny ve struktuře listu vyvolané působením troposférického ozónu.
Češpírová, Zdeňka ; Lhotáková, Zuzana (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Troposférický ozon je významným polutantem vznikajícím fotochemickými reakcemi oxidů dusíku za spolupůsobení ultrafialového záření. Jeho koncentrace v ovzduší se díky probíhající klimatické změně a činnosti člověka, především spalováním fosilních paliv, zvyšuje. Jedná se o vysoce reaktivní molekulu rozpadající se na kyslíkové radikály, jejichž působení má negativní vliv na fyziologické funkce a strukturu listů rostlin. Do listu vstupuje ozon průduchy a dále poté reaguje s buňkami a jejich jednotlivými kompartmenty. Produkty vzniklé jeho rozpadem jsou schopny štěpit membrány a způsobovat další oxidativní poškození, jako např. hromadění plastoglobulů v chloroplastech, poškozovat tvar chloroplastů, mitochondrií nebo peroxizomů. Na listech v makroskopickém měřítku jsou patrné léze, chlorózy a nekrózy, pod vlivem ozonu také dochází k rychlejší senescenci listů. Cílem práce je shrnout poznatky o změnách ve struktuře listu vyvolané působením troposférického ozonu na různých anatomických úrovních od organel po celý orgán, dále tato práce přibližuje fyziologické mechanismy, které k těmto poškozením vedou. Klíčová slova: ozón, oxidativní stres, struktura listu, mezofyl, reaktivní formy kyslíku, signalizace
|
|
|
Adaptace rostlin rodu Plantago k abiotickému stresu: mechanismy tolerance
Dvořáková, Iveta ; Konrádová, Hana (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Rostliny jsou v průběhu životního cyklu vystaveny mnohým nepříznivým faktorům. Abiotické stresy významně omezují růst i vývoj rostlin. Mezi mechanismy obrany k abiotickému stresu patří syntéza a akumulace kompatibilních solutů (především cukrů, cukerných alkoholů, aminokyselin). Hlavním cílem diplomové práce bylo charakterizovat reakce rostlin z rodu Plantago na abiotický stres sucha, zasolení, chladu a kombinovaného stresu. Zhodnocení probíhalo na několika úrovních - nejprve na úrovni růstových parametrů, a následně i na úrovni sacharidového metabolismu, částečně také akumulace prolinu. Pro diplomovou práci byl zvolen soubor rostlin z rodu Plantago, které se liší svou tolerancí k zasolení, obsahuje tedy jak druhy halofytní (odolné) tak druh glykofytní (citlivý). Celistvé rostliny byly pěstovány v podmínkách in vitro. Rostliny z rodu Plantago produkují mimo běžné rozpustné sacharidy (sacharóza, glukóza, fruktóza) i cukerný alkohol sorbitol, proto byla testována i reakce rostlin na kvalitativní a kvantitativní změnu zdroje uhlíku a energie v médiu. Růstové parametry glykofytního druhu Plantago lanceolata byly ovlivněny při zasolení dříve než u halofytního P. maritima. Sorbitol se ukázal jako důležitá složka sacharidového spektra u Plantago maritima i Plantago lanceolata, která citlivě reaguje na...
|
host ::
RSS.