|
|
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...
|
|
|
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...
|
|
|
Regulace tvorby laterálních kořenů v závislosti na dostupnosti klíčových minerálních živin v prostředí.
Halamková, Daniela ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Smetana, Ondřej (oponent)
Postranní kořeny jsou složkou kořenového systému, která má díky velikosti svého absorpčního povrchu zásadní význam v příjmu živin a vody rostlinou. Jejich vývoj plasticky reaguje na heterogenitu půdního prostředí, což rostlině umožňuje optimalizovat příjem v závislosti na aktuálních podmínkách. Jedním z klíčových faktorů determinujících morfogenezi kořenového systému je dostupnost klíčových minerálních živin (typ živiny, forma, rozmístění v půdě, pohyblivost). Roli hraje také množství dané živiny v rostlině, respektive aktuální poptávka rostliny po daném prvku. Mezi nejdůležitější minerální živiny ovlivňující architekturu kořenového systému patří dva makroprvky - dusík a fosfor. U obou těchto prvků byl pozorován jak negativní, tak i pozitivní vliv na vývoj a růst postranních kořenů. Významný zdroj dusíku představuje nitrát, který může vyvolat v rostlině dva zcela odlišné regulační mechanismy vývoje postranních kořenů. Při limitujícím množství nitrátu v půdě navodí lokálně zvýšené množství nitrátu lokální stimulační efekt, při němž dochází k prodlužování postranních kořenů v oblasti výskytu uvedené formy dusíku. Při tomto efektu bylo pozorováno propojení signálních drah auxinu a nitrátu. Vysoký obsah nitrátu v půdě (≥ 10 mM), který je navíc rovnoměrně rozmístěný, vede k inhibici tvorby postranních...
|
|
| |
|
|
Toxicita hlinitých iontů v rostlinné buňce
Schiebertová, Lucie ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Hliník je třetí nejhojnější kov v zemské kůře a jeho toxické formy představují vážnou hrozbu pro produkci plodin v kyselých půdách, které tvoří téměř polovinu orné půdy. Za nejtoxičtější pro rostliny je považována iontová forma, Al3+ , která působí na apikální zóny kořenů a zastavuje kořenový růst ve velmi krátkém čase a v mikromolárních koncentracích. Na buněčné a molekulární úrovni hliník negativně působí na mnoho dějů a látek, mezi jinými například na buněčnou stěnu, cytoplazmatickou membránu, signální dráhy buněk, DNA, homeostázu vápníku a na četné enzymy v cytoplazmě. Ačkoliv je obtížné odlišit primární cíle hliníkové toxicity od jejích sekundárních efektů, právě porozumění primárnímu působení hliníku nám může objasnit jím působené zastavování růstu kořenů. Na druhou stranu, některé druhy rostlin vyvinuly mechanismy, které jim umožňují vyrovnat se s toxickým hliníkem v půdě. V budoucnu bude nutné se zaměřit na pochopení základních mechanismů toxicity hliníku a zároveň sjednotit naše vědění/poznatky a výzkumy tohoto tématu. Klíčová slova: Al toxicita, Al resistence/tolerance, fytotoxicita, Al stres, kyselá půda, růst kořenů
|
host ::
RSS.