|
|
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.
|
|
|
Effect of long-term drought on plant-associated microbiota
Billichová, Tereza ; Münzbergová, Zuzana (vedoucí práce) ; Kohout, Petr (oponent)
Mikroorganismy asociované s rostlinami jsou pro růst rostlin velmi důležité. Mikrobiota ovlivňuje například příjem živin, tvorbu květů a plodů nebo biologickou kontrolu patogenů. Mikroorganismy se vyskytují v různých rostlinných orgánech. Každá část rostliny pak vytváří pro mikroorganismy rozdílné prostředí, ve kterých mohou žít. To může ovlivňovat jejich různorodé funkce v závislosti na tom, ve které části rostliny se nacházejí. Jednou z takových funkcí je pomáhat rostlinám vyrovnat se s nepříznivými podmínkami. Sucho jako nepříznivý stav má velký vliv jak na rostliny, tak na mikroorganismy. Cílem této práce je zabývat se vlivem dlouhodobého sucha na složení společenstev mikroorganismů v rhizosféře a endosféře listů a kořenů. Dlouholeté sucho mělo vliv na složení mikrobiálních společenstev v různých rostlinných částech. Dle původního předpokladu se lišila odpověď prokaryot od odpovědi houbových společenstev na sucho. Houbová společenstva jsou více stabilní a jejich alfa diverzita se během rozdílné délky příliš neměnila. Opačný trend v diverzitě je vidět u prokaryot, kde se dá pozorovat i relativní nárůst specialistů s délkou trvání sucha. Pokud se jedná o konkrétní mikrobiální taxony, výsledky potvrzují dříve zaznamenaný trend zvyšujícího se zastoupení Actinobacteria během sucha. U hub byl naopak...
|
|
|
Modifikace chromatinu a malé regulační RNA v souvislosti s intergenerační a transgenerační stresovou pamětí rostlin: experimenty na rostlinách vystavených suchu
Macek, Jan ; Holá, Dana (vedoucí práce) ; Čermák, Vojtěch (oponent)
Voda je nezbytná pro mnoho životně důležitých procesů a při jejím nedostatku jsou rostliny stresovány. Pokud rostliny stres suchem přežijí, mohou být na následná období sucha lépe přizpůsobeny. Toto přizpůsobení je definováno jako stresová paměť, která se udrží po určitou dobu po zažití stresu, a může být přenášeno i do potomstva, které je pak na nepříznivé podmínky lépe adaptováno. V tom případě se jedná o tzv. inter- nebo transgenerační paměť, která je zřejmě zprostředkována pomocí modifikací chromatinu nebo nekódujícími RNA. V této práci jsem shrnul a diskutuji původní studie zabývající se molekulární podstatou tohoto jevu u suchem stresovaných rostlin, zejména s ohledem na různé metodické aspekty. Je zřejmé, že způsoby, jakými jsou chromatinové modifikace udržovány napříč generacemi, jsou komplexní. Informací k tomuto tématu je ale v současnosti málo, týkají se téměř výhradně pouze metylace DNA, jsou neúplné a rozporné. Do budoucna bude pro pochopení tohoto tématu třeba nejenom vylepšit metody analýzy epigenetických modifikací (a věnovat se i histonovým modifikacím), ale i zlepšit celkový design experimentů (hodnocené generace pěstované v stresových/kontrolních podmínkách, ověření sucha, počet opakování) a cíleně se věnovat i analýze faktorů, které stresovou paměť rostlin mohou ovlivnit...
|
|
|
Vliv biostimulantů na růst a obranné reakce rostlin
Vlčková, Denisa ; Ryšlavá, Helena (vedoucí práce) ; Innemanová, Petra (oponent)
Jako biostimulanty jsou označovány mikroorganismy či látky přírodního původu, které podporují růst a obranyschopnost rostlin vůči abiotickému i biotickému stresu. Mechanismus účinku biostimulantů je stále předmětem výzkumu. V této práci byly studovány dva biostimulanty: fermentované kopřivy (tzv. kopřivová jícha) a výluh z vermikompostu. Oba biostimulanty disponovaly rozpustnými proteiny o nižších relativních molekulových hmotnostech a peptidy, sacharidy, fenolickými látkami i aktivními proteolytickými enzymy a glykosidasami. Po aplikaci biostimulantů na rostliny kukuřice (Zea mays L.) se významně nezměnily růstové parametry, ale rostliny vykazovaly vyšší obsah proteinů, fenolických látek, antioxidační kapacitu i aktivitu některých isoforem peroxidas. Byl rovněž sledován vliv sucha na růst, metabolismus i antioxidační systém rostlin po aplikaci kopřivové jíchy a výluhu z vermikompostu. Rostliny kukuřice ošetřené biostimulanty a zároveň stresované suchem dokázaly udržet vyšší obsah vody, měly vyšší množství proteinů, fenolických látek a aktivitu glutathionreduktasy než neošetřené stresované kontrolní rostliny. Oba testované biostimulanty ovlivnily metabolismus rostlin kukuřice stresovaných suchem, přičemž pozitivní vliv se projevil více v pěstebním substrátu s nižším obsahem humusu. Klíčová slova:...
|
|
|
Studie závlahového systému u obytného objektu v obci Litostrov
Machová, Michaela ; Paseka, Stanislav (oponent) ; Hyánková, Eva (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zaměřuje na automatizované závlahové systémy s využitím dešťových vod. Teoretická část práce se věnuje literární rešerši v oblasti automatizovaných závlahových systémů. Tato část obsahuje klíčové vymezení pojmů, dále je pojednáno o účelu závlah a jejich typech, možnostech vod pro závlahu, akumulaci, čištění a vsakování dešťových vod a v neposlední řadě je uveden postup stanovení potřeby vody pro závlahu. Praktická část práce se zabývá implementací zjištěných poznatků pro studii závlahového systému. Výsledkem praktické části je návrh úsporného závlahového systému pro travnaté, okrasné a pěstební plochy obytného domu v obci Litostrov s využitím dešťových vod.
|
|
|
Udržitelnost produkční schopnosti území v závislosti na klimatickém suchu.
Skůpová, Jana ; Uhrová,, Jana (oponent) ; Dumbrovský, Miroslav (vedoucí práce)
V této práci jsem zabývala dopadem sucha na zemědělství a krajinu v katastrálním území Jinošov v kraji Vysočina. Pro toto území jsem provedla rozbor erozních a odtokových poměrů. Dále jsem provedla návrh adaptačních opatření proti erozi a pro zadržení vody v území. Na závěr jsem vyhodnotila srážková data a posoudila retenci před a po návrhu adaptačních opatření. Výsledkem mé práce je zjištění, že srážky jsou nedostatečné a ve velké míře přicházejí mimo vegetační období, tedy i přes všechna opatření se nepodaří na zájmovém území vytvořit potřebnou retenci k správnému fungování krajiny. Je tedy potřeba vyřešit dotaci vody z jiných území, kde je jí „dostatek“.
|
|
|
Kapková závlaha vinice a sadu u obce Polešovice
Pochylá, Nikola ; Szturc, Jan (oponent) ; Hyánková, Eva (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se věnuje problematice závlahových systémů se zaměřením na kapkovou závlahu. První část práce je věnována důvodům potřeby závlah v důsledku klimatické změny, suchu a jeho dopadům na výnosy zemědělských plodin a vlivu kapkové závlahy na zlepšení kvality sklizní. Dále jsou zde stručně rozebrány druhy závlah a jejich požadavky na jakost vody. Závěr teoretické části je věnován kapkové závlaze, jejím výhodám, nevýhodám, praktickému použití a jednotlivým součástem systému kapkové závlahy. Ve druhé části je navrhován systém kapkové závlahy na vinici a meruňkovém sadu. Je zde popsán průběh laboratorního určení druhu půdy na vybraném území, popis zjištěných informací o bývalém závlahovém systému a rozbor výběru vhodného zdroje závlahové vody. Dále je zde výpočet velikosti závlahového množství pro jednotlivé plodiny a návrh akumulační nádrže. Poslední část je věnována samotnému návrhu systému kapkové závlahy, jeho součástí a harmonogramu závlahy.
|
|
|
Plán pro zvládání sucha a nedostatku vody
Bakota, Filip ; Coufal,, Marek (oponent) ; Kučera, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je popis a příprava pilotního plánu pro zvládání sucha a nedostatku vody pro vybranou lokalitu, a to podle připravované novely zákona o vodách. Z posledních let je patrné, že sucho bude v budoucnu hrát výraznou roli v otázce zásobování vodou. A proto potřeba nástroje, který by poskytoval postupy a pokyny pro jednotlivé správní orgány, je více než důležitá. V první části diplomové práce je celkově popsána problematika sucha a nedostatku vody, klimatické změny a vyhlídky do budoucna. V další části je popsán plán pro zvládání sucha a nedostatku vody. V další části diplomové práce jsou uvedeny postupy, kterými lze zmírnit, ne-li úplně zamezit následkům sucha. Z těchto informací je v další části vypracována pilotní studie plánu pro zvládání sucha a nedostatku vody pro město Počátky.
|
|
|
Vliv teploty a sucha na obsah proteinů gluteninové frakce u dvou genotypů pšenice
Vybíral, Lukáš ; Vespalcová, Milena (oponent) ; Hrstka, Miroslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vlivem nedostatku vody a teploty na obsah proteinů gliadinové frakce a na poměr gluteniny/gliadiny u dvou odrůd pšenice. Odrůdy, které byly vybrané pro experiment, se jmenují Pannonia a RGT Reform. Vzorky byly kultivovány při třech různých teplotách a to 26, 32 a 38 °C a v době kvetení bylo kontrolováno zavlažování. U vzorků, které byly zavlažovány, měla půda vlhkost větší než 70 %, vzorky stresované suchem rostly na půdě, jejíž vlhkost nepřesahovala 30 %. Po sklizni byla zrna rozemleta na mouku a z jednotlivých vzorků byly extrahovány gluteniny a gliadiny. Pro separaci byla použita metoda SDS-PAGE, kvantifikace proteinů byla provedena počítačovou denzitometrií. Byl zjištěn významný vliv odrůdy na jednotlivé lepkové proteiny. U odrůdy Pannonia bylo zjištěno, že interakce vyšší teploty a sucha, nemá velký vliv na obsah gluteninů, ani na poměr gluteniny/gliadiny. Odrůda RGT byla těmito podmínkami podstatně více ovlivněna, což se projevilo poklesem obsahu gluteninů a výraznou změnou poměru gluteniny/gliadiny. U obou odrůd byl obsah gluteninů vyšší při kultivaci za mokra než za sucha, ale pouze při vyšších kultivačních teplotách.
|
host ::
RSS.