|
|
Vyhodnocení architektury kořenového systému a osmotického přizpůsobení u ječmene
Klem, Karel ; Findurová, Hana ; Urban, Otmar ; Holub, Petr
Tolerance vůči suchu, založená na zlepšení architektury kořenového systému, zejména pak na zvýšení hloubky zakořenění, zvýšení hustoty kořenů ve větší hloubce, nebo na schopnosti osmotického přizpůsobení, představuje jeden z nejefektivnějších způsobů adaptace k suchu, zejména pak v podmínkách, kde v období sucha zůstává dostatek vody v hlubších vrstvách půdy. Osmotické přizpůsobení navíc představuje znak, který umožňuje rostlinám příjem vody i při její omezené dostupnosti, včetně snížené dostupnosti v hlubších vrstvách půdy. Na druhou stranu se ovšem jedná o znaky, které jsou velmi obtížně vyhodnotitelné, vzhledem k jejich skrytému charakteru nebo nutnosti pracného odkrývání kořenů rostoucích v půdě. To je také důvod, proč jsou tyto znaky i přes jejich značný význam dlouhodobě přehlíženy. Šlechtění na tyto znaky probíhá fakticky pouze nepřímo pomocí vyhodnocení výnosové reakce na sucho, nebo nepřímých fyziologických či morfologických parametrů. \nV této metodice jsou představeny tři metody vyhodnocení architektury kořenového systému nebo osmotického přizpůsobení, které umožňují provedení selekce na zvolené znaky kořenového systému či osmotického přizpůsobení u velkého počtu genotypů s využitím relativně jednoduché metody založené na kultivaci kořenů na černém filtračním papíru ať již hydroponicky nebo aeroponicky. Tato metoda umožňuje podrobnou analýzu parametrů architektury kořenového systému, které jsou důležité pro toleranci k suchu a rovněž také relativně snadný test osmotického přizpůsobení pomocí indukce osmotického stresu roztokem polyethylen-glykolu (PEG). Obě metody byly úspěšně validovány, v prvním případě na modelovém experimentu s deficitem živin, u kterého je zmámý vliv na architekturu kořenového systému, a v druhém případě na souboru genetických zdrojů a odrůd ječmene, v němž byly potvrzeny dříve získané informace o toleranci některých genotypů k suchu. \nDalší z prezentovaných metod je kultivace kořenů v rhizoboxech naplněných pískem se sítí hrotů, které udržují kořeny při vymývání v poloze, v jakých kořeny rostly. Tato metoda umožňuje opět posouzení architektury kořenového systému, nicméně v tomto případě v podmínkách, které lépe odpovídají reálné situaci v půdě. Validace metody proběhla u tří genotypů ječmene s kontrastní mohutností kořenového systému. Použitá metoda prokázala nejen předpokládané rozdíly v hloubce zakořenění a distribuci hustoty kořenů, ale rovněž prokázala vztah k fyziologické odezvě na sníženou dostupnost vody v podobě rychlosti fotosyntetické asimilace CO2. \nVšechny předkládané metody proto představují vhodný nástroj, který by měl pomoci šlechtitelům v selekci genotypů ječmene tolerantních k suchu. \n\n
|
|
|
Fenotypování jarního ječmene na odolnost vůči suchu
Klem, Karel ; Findurová, Hana ; Panzarová, K. ; Pytela, J. ; Trtílek, M. ; Holub, Petr
Odolnost rostlin/plodin vůči suchu představuje komplex vlastností, které se různě uplatňují v závislosti na typu, závažnosti a načasování sucha. Proto je nutné poměrně komplexní hodnocení morfologické a fyziologické fenotypové reakce na sucho. Tato metodika se zaměřuje na vývoj postupů a vyhodnocení komplexní fenotypové odezvy genotypů jarního ječmene na sucho pomocí neinvazivně měřených parametrů založených na červeno-zeleno-modrém (RGB) zobrazování, termálním infračerveném zobrazování a zobrazovací fluorescence chlorofylu měřených v rámci automatizované fenotypovací platformy. Vývoj metodiky byl založen na experimentu, ve kterém byly sledovány dynamické změny odezvy šesti genotypů ječmene, reprezentujících širokou škálu tolerance k suchu (od genotypu velmi citlivého až po genotyp velmi tolerantní), na kontinuální vysychání až k bodu vadnutí a následné opětovné zavlažení. Byly identifikovány tři kritické termíny v průběhu sucha a opětovného zavlažení, klíčové pro identifikaci odolnosti jarního ječmene vůči suchu: i) dosažení 50% hladiny dostupné půdní vody, ii) dosažení bodu vadnutí, iii) úplná regenerace rostlin po opětovném zavlažení. Jednotlivé sledované parametry založené na zobrazovacích metodách ovšem ukázaly potenciál pro hodnocení citlivosti na sucho v různých termínech od počátku vysychání či regenerace. Korelace s relativní odezvou výnosu se postupně zvyšovala u projekční listové plochy hodnocené ze strany (SPA) a dosáhla maxima v bodě úplné regenerace po opětovném zvlažení. Aktuální kvantový výtěžek fotosystému II (ΦPSII) vykazoval nejvyšší korelaci s relativním výnosem zrna kolem bodu vadnutí. Naproti tomu relativní rozdíl teploty listů vůči teplotě okolního vzduchu (Tdiff) vykazoval vysokou korelaci s výnosovou odezvou na sucho dříve, a to již při dosažení 50% úrovně dostupné vody pro rostliny v půdě. Nejvyšší korelace s relativní výnosovou odezvou byly získány u barevné analýzy RGB v bodě vadnutí a po regeneraci, zejména u relativního podílu khaki, béžového, tmavě zeleného a olivově zeleného odstínu. Vícenásobná regrese s parametry poskytujícími Pearsonův korelační koeficient R > 0,5 mírně zlepšila odhad relativní odezvy výnosu na sucho, ale zajistila především významné zlepšení odhadu absolutního výnosu zrna při stresu suchem, přičemž přesnost odhadu se v obou případech pohybovala okolo 90 %. Tato metodika ukazuje, že použití kombinace fenotypovacích metod charakterizujících různé morfologické a fyziologické znaky umožňuje nejen hodnocení tolerance k suchu (na základě relativní výnosové reakce na sucho), které je klíčové pro výběr genetických zdrojů pro následný šlechtitelský proces, ale také umožňuje testovat výnosovou výkonnost nových genotypů při stresu suchem.
|
|
|
Interactive effects of adaptation technology, based on no-till sowing into the mulch of cover crop residues, and nitrogen nutrition on photosynthetic performance of maize under drought stress
Opoku, Emmanuel ; Holub, Petr ; Findurová, Hana ; Veselá, Barbora ; Klem, Karel
The aim of this study was to evaluate the interactive effect of adaptation technology based on no-till sowing into cover crop mulch and nitrogen nutrition on photosynthetic performance of maize under short term drought stress induced by rain-out shelters. The experiment was established in two locations in the same climatic condition but differing in soil fertility. The negative effect of drought on CO2 assimilation rate was modulated by nitrogen nutrition. However, while nitrogen nutrition led to alleviating effect at the location with higher fertility, the opposite effect was found at the site with lower fertility. Adaptation technology had only a minor impact on photosynthetic response to drought, but it generally increased CO2 assimilation rate at the site with higher soil fertility and decreased at the site with lower soil fertility. We can conclude that adaptation technology, despite of assumptions, did not significantly change the resilience of maize to drought, and probably longer use of such technology is required to improve soil water retention and thus also balanced supply of water to plants. \nAt the same time, we did not find a negative impact of adaptation technology on photosynthesis which can be related to cooler soil during maize emergence and slower mineralization, although the use of adaptation technology seems to be more effective in soils with higher fertility.
|
|
| |
|
| |
|
|
Metody detekce houbových chorob využitelné ve fenotypování rostlin a dálkovém průzkumu
Klem, Karel ; Veselá, Barbora ; Holub, Petr ; Urban, Otmar ; Mezera, J.
Tato metodika shrnuje poznatky z porovnání tří perspektivních metod detekce houbových chorob využitelných pro dálkový průzkum a fenotypování rostlin se zaměřením na odolnost vůči chorobám. Jedná se o metody měření spektrální odrazivosti, infračerveného termálního zobrazování a modro-zelené zobrazovací fluorescence. Na příkladu napadení rostlin ozimé pšenice padlím travním, rzí plevovou a rzí pšeničnou metodika demonstruje jejich přednosti a nedostatky z pohledu detekce jednotlivých chorob, přičemž je zřejmé, že všechny tři metody jsou pro nedestruktivní detekci houbových chorob potenciálně využitelné, ale jejich praktické použití se může lišit. Testování indexů spektrální odrazivosti pro detekci napadení houbovými chorobami ukazuje především vysokou spolehlivost detekce u indexů založených na odrazivosti v red-edge a zeleném pásmu vlnových délek. Infračervené termální zobrazování prokázalo vysokou přesnost detekce u napadení padlím travním, případně rzí pšeničnou, ale již nižší u rzi plevové. Modro-zelená fluorescence i termální zobrazování představují také velmi dobrý nástroj pro vyhodnocení intensity prostorové distribuce napadení listu.
|
|
| |
|
|
Effect of elevated CO2 on morphological and photosynthetic parameters in two understory grass species in Beskydy Mountains
Holub, Petr ; Klem, Karel ; Urban, Otmar
We transplanted two grass species, Calamagrostis arundinacea and Luzula sylvatica, to the understory of\na 10-year-old experimental mixed forest exposed to ambient (385 μmol CO2 mol–1, AC) and elevated (700\nμmol CO2 mol–1, EC) atmospheric CO2 concentration using a glass dome facility. Effects of EC on plant\nmorphology and photosynthesis were examined after three years of treatment. We tested the hypotheses\nthat shade-tolerant species can profit from EC even at low light conditions and that relatively low accumulation\nof assimilates at such light conditions will not cause CO2-induced down-regulation of photosynthesis.\nWe expected that EC can substitute insufficient light intensities under the tree canopy and lead to both\nhigher biomass production and survival of plants in deep forest understories. The typical shade-tolerant\nspecies L. sylvatica exhibited positive acclimation under EC allowing higher light use efficiency under subsaturating\nlight intensities as compared to plants grown under AC. In contrast, C. arundinacea showed\nhigher stimulation of growth and photosynthetic rates by EC mainly under saturating light intensities at\nthe beginning of the growing season, when the forest leaf area is not fully developed and the open canopy\nallows a greater proportion of incident light to reach the understory. Our data indicate that growth and\nphysiological responses of EC plants in forest understories are species specific, differ from responses of\nsun-exposed plants, and depend on degree of shading.
|
|
|
Evropská specifika umění hry na bicí nástroje: Základy přirozené hry
Zhdanovich, Anton ; MIKOLÁŠEK, Daniel (vedoucí práce) ; Holub, Petr (oponent)
Tato práce je souhrnem získaných informací a znalostí o základech, tvořících současnou tradici hry na bicí nástroje v Evropě (převážně Západní). Její hlavním cílem je podpora vývoje oboru bicí nástroje v České republice, obzvlášť ve školách, kde úroveň hry je ve stádiu rozvoje a potřebuje podporu z jiných zdrojů. Během mého magisterského studia na HAMU (2014-2017) jsem se zúčastnil řady mezinárodních akcí v daném oboru, které byly zaměřeny na vývoj mladých hudebníků mé generace po stránce hudební, technické, mentální a estetické. Informace získané ve formě zpětné vazby a komentářů u významných učitelů a interpretů v daném oboru tvoří absolutní fundament teto práce. Uvědomení principů a základů, o nichž se tu bude psát, vyžaduje již přítomnost určených hudebních a životních zkušeností, proto je tato práce určená pro věkovou kategorii od posluchačů středních odborných škol a výš.
|
|
| |
host ::
RSS.