|
|
Změny koncentrace prolinu a výtoku elektrolytu u vybraných druhů tribu Panicoideae v závislosti na vodním deficitu
Nováková, Hana ; Hnilička, František (vedoucí práce) ; Václav, Václav (oponent)
Tématem práce je vliv vodního deficitu na koncentraci prolinu a výtoku elektrolytu u zástupců tribu Panicoideae. V současnosti nabývá na významu vliv sucha na zemědělskou produkci i v podmínkách České republiky. Výjimečně suchý rok 2014/2015 a s ním spojený vodní deficit v půdě, se projevil především na sklizni širokořádkých plodin, včetně kukuřice. Zástupci tribu Panicoideae - čirok a bér se řadí mezi nejsuchovzdornější plodiny světa. Čirok a bér jsou řazeny podobně jako kukuřice do II. skupiny obilnin, ale oproti kukuřici vykazují nižší transpirační koeficient, jsou méně náročné na podmínky pěstování a jsou také méně sužovány chorobami a škůdci. Mohou konkurovat kukuřici také širokými možnostmi využití. Je proto vhodné zjistit, jak budou tyto plodiny reagovat na vodní deficit během jejich ontogenetického vývoje. Pro potřeby tohoto pokusu byly zvoleny genotypy pocházející z podmínek mírného klimatu, které mají kratší vegetační dobu, což je významným faktorem pro načasování sklizně těchto pozdě setých plodin v našich klimatických podmínkách.
Cílem diplomové práce bylo stanovení a vyhodnocení vlivu vodního deficitu na obsah prolinu a výtok elektrolytů u vybraných genotypů čiroku a béru a na základě výsledků zvolit genotypy s vyšší odolností vůči vodnímu deficitu. Na základě cílů práce byly stanoveny následující hypotézy: zjištění, zda existují rozdíly v koncentraci prolinu a výtoku elektrolytů mezi vybranými genotypy v závislosti na působení vodního deficitu a zda existují rozdíly v daných fyziologických charakteristikách v reakci na vodní deficit mezi čiroky a bérem. Pro naplnění cílů a vyhodnocení hypotéz byl založen skleníkový pokus s vybranými genotypy čiroku a béru na Katedře botaniky a fyziologie rostlin ČZU v Praze Suchdole.
Do pokusu byly zařazeny čtyři genotypy druhu Sorghum bicolor (L.) Moench. (čirok obecný): 1216, 30485, Barnard Red a Ruzrok a jedna odrůda druhu Setaria italica (L.) Beauv. (bér vlašský) Ruberit. Pokus byl designován celkem na čtyři varianty (jednu kontrolní a tři pod vlivem různě časově rozloženého vodního deficitu). Rostliny v kontrolní variantě byly zavlažovány po celou dobu pokusu. Varianta KS byla zavlažována prvních 14 dní, poté byla 10 dní bez zálivky a poslední 4 dny byla opět zavlažována. Rostliny ve variantě SK byly pod vlivem prvních 10 dní experimentu, poté byly 18 dní zavlažovány a rostliny ve variantě SS byly bez zálivky prvních 10 dní, během 4 následujících dní byla zálivka obnovena, poté se opakovalo stejné schéma: 10 dní bez zálivky a 4 dny s obnovenou zálivkou. Fyziologické charakteristiky byly sledovány na rostlinách ve vývojových fázích BBCH 14-16. Koncentrace prolinu byla určována prostřednictvím měření absorbance vzorků vzniklých reakcí s ninhydridem. Následně byly naměřené hodnoty porovnány s kalibrační křivkou. K měření absorbance vzorků při 520 nm byl využit spektrofotometr Hellios gama (Thermo). Výtok elektrolytu byl měřen na terčících z pletiva listů za pomoci elektrického konduktometru GRYF 158 (Gryf HB, s.r.o.).
Ze získaných výsledků vyplývá, že se koncentrace prolinu zvyšovala v reakci na stres, jelikož nejvyšší koncentrace prolinu byla zjištěna u rostlin rostoucích v nejvíce stresované variantě SS (670,13 mikrogramů), v porovnání s ostatními variantami stresu. Rostliny ve variantě KS (643,85 mikrogramů) vykazovaly vyšší akumulaci prolinu než ve variantě SK (636,69 mikrogramů). Nejvyšší koncentrace prolinu byla naměřena mezi genotypy u odrůdy čiroku Ruzrok (642,94 mikrogramů). Nejnižší obsah prolinu byl zjištěn u odrůdy čiroku 1216 (623,78 mikrogramů), tato hodnota byla zároveň jediná průkazně odlišná od obsahů prolinu ostatních genotypů. Což alespoň z části potvrzuje navrženou hypotézu, že existují rozdíly v obsahu prolinu mezi genotypy.
Nejvyšší výtok elektrolytů, respektive poškození buněk vykazovaly opět rostliny z varianty SS
(39,56 %). Rostliny z varianty SK vykazovaly vyšší míru poškození buněk (32,95 %) než rostliny ve variantě KS (29,88 %). Nejnižší poškození buněk vykazovaly rostliny pěstované v kontrolních podmínkách, což opět značí, že se poškození buněk zvyšuje v reakci na vodní deficit. Z genotypů v daném pokusu vykazovala nejvyšší míru poškození buněk odrůda čiroku 1216 (29,26 %) a nejnižší poškození buněk bylo zjištěno u odrůdy čiroku Ruzrok (27,03 %). Průkazně odlišná míra poškození buněk vyšla pouze u odrůdy béru Ruberit (28,6 %), což potvrzuje naši hypotézu, že existují rozdíly ve výtoku elektrolytu mezi čiroky a bérem.
Hypotézy nebyly tímto pokusem zcela potvrzeny. Přesto lze na základě získaných výsledků konstatovat, že nejméně odolným genotypem v pokusu byla odrůda čiroku 1216 a nejlépe adaptovanou na vodní deficit byla odrůda Ruzrok. Zároveň se potvrdilo, že vyšší akumulace prolinu může rostlinu chránit před negativními vlivy vodního deficitu na buněčné membrány, což se posléze projevuje sníženým výtokem elektrolytů.
|
host ::
RSS.