|
|
Detekce houbových chorob ječmene pomocí zobrazovací fluorescence a termálního zobrazování
Holzmannová, Kateřina
Hlavním cílem této práce bylo provést literární rešerši zobrazovacích metod pro detekci chorob jarního ječmene, jejich předností a nedostatků a na vzorcích jarního ječmene s různou úrovní infekce houbovými chorobami provést experiment umožňující porovnání detekce chorob s využitím metody zobrazovací fluorescence chlorofylu, zobrazovacího UV stínění fluorescence a hyperspektrálního zobrazování v pásmech VNIR a NIR. Původně plánované měření na více chorobách bylo provedeno s ohledem k vládním omezením cestování v souvislosti s pandemií koronaviru pouze pro napadení ječmene Pyrenophora teres. Dosažené výsledky prokazují, že všechny tři metody mají potenciál využití v oblasti včasné a neinvazivní detekce napadení P. teres ať již pro účely monitoringu napadení nebo při fenotypizaci odolnosti vůči P. teres. Nejlepší korelace k napadení listové plochy P. teres bylo dosaženo u aktuálního kvantového výtěžku fotosystému II (ΦPSII). Tento parametr vykazuje vysokou linearitu závislosti k napadení P. teres, což dává předpoklad spolehlivé detekce v celém rozsahu úrovně napadení. S ohledem na nutnost měření z malé vzdálenosti a také možný vliv změny intenzity slunečního záření, se jedná o parametr využitelný spíše pro fenotypizaci nežo metodu aplikovatelnou při monitoringu rozsáhlých ploch. Velmi dobrých výsledků detekce napadení P. teres bylo dosaženo také s využitím indexu UV stínění fluorescence. UV stínění fluorescence vykazuje rovněž velmi těsnou závislost k úrovni napadení P. teres avšak nelineárního charakteru, kdy index UV stínění fluorescence s malou úrovní napadení prudce stoupá a při vyšším napadení je ovlivněn méně. To znamená vyšší citlivost metody vůči malé rovni napadení a může proto představovat přednost zejména při včasné detekci napadení. Index UV stínění rovněž představuje značný potenciál z pohledu analýzy prostorové distribuce choroby na úrovni listu, kdy UV stínění roste v okolí místa napadení, ale v samotném místě napadení výrazně klesá. Naproti tomu hyperspektrální odrazivost představuje značný potenciál pro monitoring rozsáhlých ploch z pohledu napadení, protože může být vyhodnocena nejen z blízké vzdálenosti ale také z dronu, letadla či satelitu. Ze sledovaných vegetačních indexů bylo nejvyšší těsnosti i linearity závislosti vůči napadení P. teres dosaženo pro index integrující širší pásmo odrazivosti v oblasti 650-725 nm ANMB650-725. Dobrých výsledků z pohledu odhadu úrovně napadení bylo ale dosaženo i u jednoduchých indexů NDVI a EVI. Pro včasnou detekci napadení P. teres se pak jako nejvhodnější jeví index ARI založený na absorpčním pásmu antokyanů, který vykazuje prudkou změnu hodnot při nízkých úrovních napadení. Tento index rovněž prokazuje velmi dobré výsledky z pohledu vyhodnocení prostorové distribuce napadení na listu, přičemž v místě infekce ARI stoupá. Nejlepších výsledků z pohledu hodnocení prostorové distribuce napadení vykazuje jednoduchý poměr reflektancí v červené a zelené oblasti (RGR), který ovšem vykazuje méně těsnou závislost k úrovni napadení P. teres pokud je list posuzován jako celek. Celkově lze konstatovat, že všechny tři metody mají potenciál využití pro monitoring napadení P. teres a fenotypizaci odolnosti hnědé skvrnitosti. Klíčové pro jejich výběr jsou spíše technické požadavky, zda má být měřeno napadení listu jako celku nebo je nutné hodnotit variabilitu napadení na listu, z jaké vzdálenosti je možné měření provádět a jaký je rozsah měřených ploch, a také zda je nezbytné detekovat s vysokou citlivostí nízkou úroveň počátku napadení nebo je důležitější zajistit spolehlivý odhad napadení v celém rozsahu.
|
|
|
Studying the regulation of expression of genes involved in barley malting quality
Hoffmannová, Viktorie ; Svobodová, Leona (vedoucí práce) ; Lipavská, Helena (oponent)
Ječmen setý (Hordeum vulgare L.) je obilnina a hojně pěstovaná zemědělská plodina s rozšířením v různých klimatických oblastech světa. Využívá se zejména jako krmivo nebo ve sladovnictví. Tato práce se konkrétně zaměří na studium procesu sladování na molekulární úrovni, což zahrnuje zejména geny pro enzymy účastnící se degradace zásobních proteinů, škrobu a mimo jiné i složek tvořících stěny buněk endospermu. Práce bude sledovat, jak všechny tyto složky interagují během procesu sladování a následujících fází výroby piva. Je známo, že parametry sladovnické kvality jsou podmíněny více geny, jejichž exprese je regulována. Tyto regulační dráhy budou také zahrnuty v této práci.
|
|
|
Vliv diferenciace exodermis na lokalizaci příjmu živin v kořeni
Janoušková, Jana ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Konrádová, Hana (oponent)
Díky svému plastickému vývoji jsou rostliny schopné čelit měnícím se podmínkám prostředí či odolávat jeho nepříznivým vlivům. Jednou z možností, jak se přizpůsobit kolísavému množství živin a vody v prostředí či přítomnosti toxických látek, je regulace pohybu látek mezi rostlinou a okolím. Tato regulace je umožněna také na úrovni kořenového systému, a to mimo jiné tvorbou apoplastických bariér endodermis a exodermis. Některé druhy tvoří pouze endodermis, u jiných lze nalézt i exodermis v podpokožkových vrstvách kořene. Tyto bariéry procházejí diferenciací v několika stupních a brání volnému pohybu látek apoplastem. Přechod do symplastu je klíčovým místem regulace příjmu látek do rostliny a endodermis v tomto směru představuje zásadní strukturu. Přítomnost exodermis však ovlivňuje propustnost apoplastu povrchových vrstev kořene a může proto ovlivnit zapojení buněk primární kůry v příjmu látek z prostředí. V této práci byl zkoumán vliv deficience fosfátu na tvorbu apoplastických bariér, se zaměřením na exodermis a vliv její diferenciace na výskyt membránových transportérů a zapojení buněk primární kůry v příjmu živin. Hydroponicky pěstované rostliny ječmene (Hordeum vulgare) v kultivačním roztoku bez fosfátu vykazovaly přítomnost exodermis, zatímco u kontrolní rostliny deficience exodermis...
|
|
|
Stanovení arsenu v pivu a surovinách pro jeho výrobu
Švadlenová, Veronika ; Hraníček, Jakub (vedoucí práce) ; Jelínek, Ivan (oponent)
Tato diplomová práce je věnována optimalizaci metody stanovení arsenu pomocí techniky chemického generování hydridů s AAS detekcí ve vzorcích piva a surovinách pro jeho výrobu. Obsah arsenu v pivu se obvykle pohybuje na stopové úrovni, nicméně je zapotřebí koncentraci tohoto prvku v pivu sledovat. Současně rutinně používaná metoda stanovení arsenu pomocí elektrotermické atomizace je časově i finančně náročná a málo citlivá, proto byla vyvinuta snaha o zefektivnění stanovení arsenu a vyvinutí rychlejší a levnější metody. Pro stanovení arsenu byla optimalizována metoda generování těkavých hydridů s detekcí pomocí atomové absorpční spektrometrie. Byla optimalizována průtoková rychlost argonu na hodnotu 75 ml·min-1 , optimální průtoková rychlost reakčních činidel byla 4,0 ml·min-1 a vzorku 5,0 ml·min-1 . Při stanovení arsenu touto metodou byl jako redukční činidlo použit 3 % NaBH4 v 0,5 % NaOH, pro okyselení vzorku byla použita HCl naředěná 1:1 destilovanou vodou. S touto optimalizací parametrů bylo dosaženo LOD 0,32 µg·l-1 a LOQ 1,05 µg·l-1 . Bylo vyzkoušeno stanovení arsenu ve vzorcích ječmene, sladu a pitné vody jakožto surovinách pro výrobu piva. Bylo zjištěno, že matrice piva je za daných podmínek nevhodná pro techniku generování těkavých hydridů díky bouřlivé reakci v separátoru fází, kterou se...
|
|
|
A transcriptomic-based comparison of barley cultivars differing with respect to their low temperature acclimation capacity
Janská, Anna ; Ovesná, Jaroslava (vedoucí práce) ; Vaňková, Radomíra (oponent) ; Honys, David (oponent)
V disertační práci se zabývám porovnáním transkriptomických profilů odrůd ječmene (Hordeum vulgare L.) s odlišnou schopností chladové aklimatizace, a to na úrovni listu a odnožovacího uzle (OU). Odnožovací uzel jsem zvolila proto, že pro přezimování ozimých obilovin je to zásadní orgán. Abych pokryla první i druhou fázi aklimatizace, zvolila jsem tři týdny otužování při +3řC následované jedním dnem při -3řC. Mrazové poškození jsem měřila metodou konduktometrie (Publikace 2 a 3) s použitím optimalizovaného protokolu, který popsal Prášil a Zámečník (1998). Stejný protokol byl přizpůsoben pro sledování přírůstku mrazem poškozených rostlin (Publikace 2); pro tento účel byly testované rostliny po mrazovém cyklu zasazeny, seříznuty nad OU a byl sledován přírůstek a míra přežití během dalšího týdne. Pro transkriptomické analýzy jsem zvolila platformu DNA čipů Affymetrix (Close et al. 2004) a pro jejich následnou analýzu programy R, MAS 5.0 (Ihaka a Gentleman 1996, Publikace 2 i 3), Gene Spring GX 7.3 (Agilent Technologies, Santa Clara CA; Publikace 2) a MapMan (http://mapman.gabipd.org; Thimm et al. 2004; Usadel et al. 2005; Publikace 2), "Self- Organizing Maps" algoritmus (Kohonen et al. 1996; Publikace 3), MIPS FunCat (Ruepp et al. 2004; http://mips.gsf.de/projects/funcat; Publikace 2). První část...
|
|
|
Mechanismy reakce exodermis na dostupnost živin v prostředí
Gargoš, Ondřej ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Kummerová, Marie (oponent)
v českém jazyce Apoplastické bariéry kořene (endodermis a exodermis) představují důležitý regulační mechanismus pro příjem vody a látek z prostředí, zajišťující jeho selektivitu. Obě vrstvy navíc reagují na stresové faktory změnou rychlosti a stupně modifikací buněčných stěn, což ovlivňuje transportní vlastnosti kořene a představuje adaptaci rostliny na vysokou heterogenitu půdního prostředí. Apoplastické bariéry reagují také na dostupnost minerálních živin. Tato problematika je recentně intenzivně studována a stále zde trvá řada nejasností. Zajímavé je, že při deficienci některých minerálních živin se stimuluje diferenciace bariér, při deficienci jiných dochází naopak ke zpomalení diferenciace. Na deficienci stejného prvku navíc různé rostlinné druhy reagují odlišně. Dalším zajímavým aspektem je skutečnost, že je reakce endodermis a exodermis lokalizovaná a probíhá především v té části kořenového systému, která je stresovému faktoru přímo vystavena. Tento fenomén byl pozorován při působení toxicity kadmia, recentně však byl popsán také při lokálně působící deficienci minerálních živin (dusíku a draslíku) u Zea mays. Tato diplomová práce se zabývá funkčním významem lokalizovaného urychlení nebo zpomalení diferenciace apoplastických bariér v reakci na deficienci dusíku a draslíku a redistribucí...
|
|
|
Vliv teploty v interakci s dalšími stresovými faktory klimatické změny na vybrané fyziologické parametry a výnos u C3 a C4 plodin
Jiras, Tomáš ; Albrechtová, Jana (vedoucí práce) ; Mašková, Petra (oponent)
V současnosti probíhající klimatická změna zahrnuje především globální oteplování Země, a jako dominantní příčina je převážně označována antropogenní činnost. Následkem probíhající klimatické změny jsou stále se rozšiřující oblasti se srážkovým deficitem, extrémní projevy počasí včetně vln veder atd. Rostliny se v důsledku klimatické změny musejí během krátké doby aklimovat či adaptovat na čím dál tím více se zhoršující podmínky prostředí. Stresové zatížení rostlin se signifikantně promítá do jejich fyziologických parametrů, a to i letálně. Rostliny na stres reagují aklimačními odezvami a adaptacemi vyvolanými změnou genové exprese ať na úrovni metabolické, fyziologické či strukturální, modifikací fenotypu a dalšími změnami. Ohrožení se týká i rostlinné produkce, potřebné pro zajištění potravinové bezpečnosti stále narůstající lidské populace. V důsledku klimatické změny se očekává snižování výnosů zemědělských plodin. Tato práce má za cíl shrnout poznatky o změnách ve fyziologii a zemědělské produkci plodin v důsledku stresových faktorů klimatické změny, především teploty, s důrazem na rozdíly mezi C3 a C4 rostlinami. V největší míře se práce zabývá obilovinami s modelovými zástupci C3 rostlin: pšenice, ječmen, rýže a zástupci C4: kukuřice, čirok. V práci jsou uvedeny různé odpovědi těchto plodin...
|
|
|
Vývoj duální technologie pro ošetření osiva řepky ozimé a ječmene jarního
OLŠAN, Pavel
Dizertacní práce se zabývá problematikou využití nízkoteplotního plazmatu a biologického ošetrení osiva repky ozimé a jecmene jarního jako alternativního postupu k chemickému morení, a to v návaznosti na vyhlášku o integrované ochrane rostlin 205/2012 Sb. Technologie ošetrení osiva je koncipována jako dvoufázová, kdy v prvním kroku je využito nízkoteplotního plazmového výboje typu Gliding Arc zapáleného ve vzduchu za atmosférického tlaku, v druhém kroku je následne na ošetrené osivo nanesen biologický preparát obsahující spory hub Trichoderma virens. Ošetrení plazmovým výbojem umožnuje zvýšit smácivost povrchu semene, což zlepšuje prilnavost biologického preparátu v druhém kroku ošetrení. Plazma zároven umožnuje aktivovat vybrané procesy probíhající v semenech, které podporují jejich klícivost a následný rust. Obsah dizertacní práce je clenen do ctyrech dílcích celku, které na sebe vzájemne navazují: 1. stanovení parametru plazmového výboje pro následné aplikace v navrhované technologii 2. realizace laboratorních experimentu s cílem posoudit vliv plazmatu na osivo, 3. realizace polních experimentu s cílem porovnat výnosy z porostu založených pro ruzné varianty ošetrení osiva, 4. návrh narízení pro ošetrení semen v kontinuálním režimu plazmovým výbojem s následným nanesením preparátu a výroba funkcního vzorku. Práce je svým zamerením výrazne mezioborová a zasahuje do oblasti fyziky plazmatu, chemie, rostlinné produkce a konstrukce technických zarízení. Z dosažených výsledku je možno uvést krátký souhrn: 1. Ošetrení osiva repky ozimé a jecmene jarního plazmovým výbojem vede ke zvýšení smácivosti povrchu semen. 2. Behem experimentu nebyl pozorován rozdíl v nasákavosti plazmatem ošetrených a neošetrených semen. 3. Vyvinutá duální technologie ošetrení semen má potenciál zvýšit výnos. Dizertacní práce byla realizována v rámci projektu TA04021252 ? ?Vývoj zarízení pro fyzikálního ošetrení semen a sladu pomocí nízkoteplotního plazmatu.?
|
|
|
Využití plazmových technologií ke zlepšení kvality krmiv
HAVELKA, Zbyněk
Dizertacní práce se zabývá problematikou využití plazmových technologií v zemedelství za úcelem zlepšení kvality krmiv pro hospodárská zvírata. Pozornost je zamerena predevším na využití nízkoteplotního klouzavého plazmového výboje generovaného za atmosférického tlaku (Gliding Arc Plasma Discharge) k eliminaci modelových houbových patogenu (T. virens) a k otestování možností využití plazmatu ke snižování mykotoxinové záteže (DON a D3G). Odborné zamerení dizertacní práce je výrazne mezioborové s presahem do oblasti fyziky plazmatu, mikrobiologie, zootechniky a návrhu a konstrukce technických zarízení. Tomu odpovídá i clenení práce do jednotlivých kapitol. V rešeršní cásti jsou shrnuty aktuální poznatky z oblasti houbových mikroorganismu a jim produkovanýchmykotoxinu se zretelem na jejich prítomnost v krmivech. Následuje rešerše poznatku o nízkoteplotním plazmatu a jeho aplikacích v potravinárském prumyslu a krmivárství. V kapitole Materiál a metodika jsou popsány použité postupy práce, využité prístroje a biologický materiál. Výsledková cást je pro prehlednost rozclenena do peti podkapitol ? stanovení vybraných parametru plazmové aparatury, vliv plazmatu na výživové parametry, vliv plazmatu na modelovou houbu Trichoderma virens a možnosti využití plazmového výboje ke snižování koncentrace mykotoxinu v krmivech. Poslední cást je venována popisu systému, který umožnuje ošetrení vzorku v kontinuálním režimu. Ošetrení myceliálních disku plazmovým výbojem vedlo ke snížení klícivosti spor hub, pricemž byl prokázán synergický efekt pusobení jednotlivých mechanismu, kterými plazma interaguje s povrchem biologického materiálu. Zároven nebyla pozorována výraznejší zmena ve složení krmiv, významnejší je pouze zmena vlhkosti vzorku. V laboratorních podmínkách bylo prokázáno snížení koncentrace mykotoxinu nanesených na laboratorní sklícko. U vzorku krmiv kontaminovaných prirozenou cestou se nepodarilo spolehlive prokázat snížení koncentrace mykotoxinu ve vzorku v dusledku pusobení plazmatu.
|
|
|
Vliv diferenciace exodermis na lokalizaci příjmu živin v kořeni
Janoušková, Jana ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Konrádová, Hana (oponent)
Díky svému plastickému vývoji jsou rostliny schopné čelit měnícím se podmínkám prostředí či odolávat jeho nepříznivým vlivům. Jednou z možností, jak se přizpůsobit kolísavému množství živin a vody v prostředí či přítomnosti toxických látek, je regulace pohybu látek mezi rostlinou a okolím. Tato regulace je umožněna také na úrovni kořenového systému, a to mimo jiné tvorbou apoplastických bariér endodermis a exodermis. Některé druhy tvoří pouze endodermis, u jiných lze nalézt i exodermis v podpokožkových vrstvách kořene. Tyto bariéry procházejí diferenciací v několika stupních a brání volnému pohybu látek apoplastem. Přechod do symplastu je klíčovým místem regulace příjmu látek do rostliny a endodermis v tomto směru představuje zásadní strukturu. Přítomnost exodermis však ovlivňuje propustnost apoplastu povrchových vrstev kořene a může proto ovlivnit zapojení buněk primární kůry v příjmu látek z prostředí. V této práci byl zkoumán vliv deficience fosfátu na tvorbu apoplastických bariér, se zaměřením na exodermis a vliv její diferenciace na výskyt membránových transportérů a zapojení buněk primární kůry v příjmu živin. Hydroponicky pěstované rostliny ječmene (Hordeum vulgare) v kultivačním roztoku bez fosfátu vykazovaly přítomnost exodermis, zatímco u kontrolní rostliny deficience exodermis...
|
host ::
RSS.