|
|
Variabilita reakce exodermis na nedostatek živin v prostředí
Klvaňová, Renáta ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Konrádová, Hana (oponent)
Růst a vývoj rostlin je z velké míry vázán na půdní prostředí, které je zdrojem minerálních látek a vody potřebné pro přežití rostlin. Dostupnost těchto zdrojů v půdě je však velice heterogenní a důležité prvky mohou být vyplavovány do spodních částí půdy nebo vázány na půdních částicích. U rostlin se proto v průběhu evoluce vytvořila řada adaptací zvyšující efektivitu kořenového systému. Jedním z těchto aspektů jsou i apoplastické bariéry (endodermis a exodermis). Obě tyto vrstvy ovlivňují transport látek z a do kořene, čímž omezují neregulovaný apoplastický transport díky modifikacím buněčných stěn, kde jsou uloženy polymery omezujících transport látek. Jedná se o Casparyho proužky a suberinové lamely. Ty se často diferencují rychleji v případě, že rostliny čelí nějakému stresovému faktoru, například suchu, salinitě nebo toxicitě. Rychlost diferenciace ovlivňuje ale i nedostatek živin (např. N, P, K a Fe). Vlivem deficience může docházet ke zrychlení i zpomalení diferenciace, což zřejmě napomáhá optimalizovat transportní vlastnosti kořene podle aktuálních podmínek. Tato reakce je zatím ale méně prozkoumána. Tato práce je proto zaměřena na analýzu reakce exodermis (i endodermis) na nedostatek živin v prostředí, s hlavním důrazem na variabilitu této reakce napříč různými druhy jednoděložných i...
|
|
|
Příjem těžkých kovů - role kořenového systému
Homola, Adam ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Mašková, Petra (oponent)
Těžké kovy představují významné polutanty půd a pro rostliny za určitých podmínek významné riziko. Patří mezi ně některé esenciální mikroprvky (Fe, Zn, Mn, Mo, Cu, Ni) i toxické kovy (např. Cd, As, Pb, Hg). Esenciální mikroprvky plní v rostlinách důležité funkce, v rostlinném metabolismu jsou zapojeny hlavně jako kofaktory enzymů. Toxické kovy nemají funkci žádnou, přesto se do rostliny v různé míře z prostředí dostávají a způsobují toxicitu. Nadměrná koncentrace esenciálních kovů v rostlině však působí negativně taktéž a rostliny mají různé mechanismy, jak se negativnímu působení bránit. Bakalářská práce se zaměřuje zejména na příjem těžkých kovů z půdy pomocí kořene, čehož se docílí pomocí membránových transportérů. Dále rozebírá několik mechanismů, které se týkají obrany vůči toxicitě těžkých kovů nejen z hlediska regulace příjmu, ale i poté, co se těžké kovy dostanou do rostlinných těl. Tyto mechanismy jsou důležitým aspektem hyperakumulace, která je v této práci zařazena také. Hyperakumulátory využívají těchto mechanismů v úplně jiném měřítku než nehyperakumulátory, což hyperakumulátorům umožňuje žít v prostředích, kde je koncentrace těžkých kovů vysoká, čímž se naprosto od sebe liší. Vlastnosti hyperakumulátorů může lidstvo využít pro své účely, jako je fytoremediace či fytotěžba (anglicky...
|
|
|
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...
|
|
|
Apoplastické bariéry kořene v nepříznivých podmínkách prostředí.
Blascheová, Zuzana ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Konrádová, Hana (oponent)
Nepříznivé podmínky prostředí (např. toxicita těžkých kovů, zasolení či zaplavení) mohou výrazně ovlivnit průběh diferenciace apoplastických bariér v kořeni. Apoplastické bariéry, exodermis a endodermis, se svou odpovědí na okolní podmínky prostředí liší. Výskyt exodermis je variabilnější a při svém vývoji výrazněji reaguje na okolní podmínky. Přítomnost již diferencovaných bariér má vliv na funkční vlastnosti jako je příjem, akumulace a vstup látek do kořene. Klíčová slova: apoplastické bariéry, těžké kovy, diferenciace, kořen, Casparyho proužky, suberinové lamely
|
|
|
Role fytohormonů v odpovědi kořenového systému na podmínky prostředí
Vávrová, Barbora ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Konrádová, Hana (oponent)
V rostlinných kořenech se v průběhu života rostlin vytváří několik významných anatomických struktur, jejichž přítomnost je klíčová pro fungování kořenového systému a přežití rostlin v proměnlivých podmínkách prostředí. Mezi tyto struktury, díky kterým se rostliny mohou adaptovat na různé stresové faktory stanoviště, patří apoplastické bariéry tvořené buňkami endodermis a exodermis. V těchto buněčných vrstvách dochází k modifikaci buněčné stěny. Těmito modifikacemi jsou Casparyho proužky a suberinové lamely, které blokují apoplastický transport a jsou nezbytné pro selektivní příjem látek. Druhou strukturou, jejíž přítomnost v kořenech je spojována především s růstem v zaplavených půdách, je aerenchym neboli pletivo obsahující velké množství mezibuněčných prostor. Kromě nepříznivých faktorů prostředí je tvorba těchto strukturních adaptací v posledních letech spojována s kyselinou abscisovou (ABA) a ethylenem. Tyto fytohormony, které jsou známé především díky své účasti v odpovědi na stres, jsou důležité i v mnoha vývojových procesech. Dosud publikované výsledky ukazují, že v nepříznivých podmínkách ABA v kořenech stimuluje ukládání suberinových lamel v endodermis. Ethylen naopak ukládání suberinu potlačuje, dokonce zřejmě reguluje degradaci již uložených suberinových lamel. V mnoha případech se...
|
|
|
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...
|
|
|
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...
|
|
|
Apoplastické bariéry kořene v nepříznivých podmínkách prostředí.
Blascheová, Zuzana ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Konrádová, Hana (oponent)
Nepříznivé podmínky prostředí (např. toxicita těžkých kovů, zasolení či zaplavení) mohou výrazně ovlivnit průběh diferenciace apoplastických bariér v kořeni. Apoplastické bariéry, exodermis a endodermis, se svou odpovědí na okolní podmínky prostředí liší. Výskyt exodermis je variabilnější a při svém vývoji výrazněji reaguje na okolní podmínky. Přítomnost již diferencovaných bariér má vliv na funkční vlastnosti jako je příjem, akumulace a vstup látek do kořene. Klíčová slova: apoplastické bariéry, těžké kovy, diferenciace, kořen, Casparyho proužky, suberinové lamely
|
|
|
Buněčné mechanismy diferenciace apoplastických bariér v kořeni
Namyslov, Jiří ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Konrádová, Hana (oponent)
Apoplastické bariéry (exodermis a endodermis) slouží především k regulaci volného pohybu látek apoplastem, čehož dosahují modifikacemi buněčných stěn. Zatímco na anatomické úrovni jsou bariéry studovány již dlouho, teprve v poslední době začínají být postupně identifikovány molekulární mechanismy, které jsou za vznik těchto modifikací zodpovědné. Nejdůležitější modifikací jsou Casparyho proužky, ligninové útvary, které se ukládají za pomoci CASP proteinů v ekvatoriální oblasti tzv. CSD domény na plazmalemě a tím překlenují místa dotyku sousedních buněk v exodermis a endodermis. Na jejich vzniku se kromě proteinů CASP podílí také místně specifické enzymy syntézy ligninu (peroxidáza PER64, NADPH oxidáza RBOHF). V těchto buněčných vrstvách se krátce po diferenciaci proužků, mezi plazmalemou a buněčnou stěnou, ukládají vrstvy tzv. suberinové lamely sloužící také k blokaci apoplastu. Po lamelách mohou v buňkách vznikat terciární ztlustliny buněčných stěn (U-ztlustliny), které vznikají ukládáním sekundární buněčné stěny, o jejichž mechanismech tvorby v kořenové endodermis se zatím mnoho neví. Procesy vzniku apoplastických bariér tedy souvisejí se syntézou a ukládáním ligninu, suberinu a sekundární buněčné stěny. V souvislosti s významem apoplastických bariér v regulaci příjmu látek je významná také...
|
|
|
Fylogenetická a vývojová plasticita struktury endodermis a exodermis v kořenech vyšších rostlin
Szutkowská, Veronika ; Soukup, Aleš (vedoucí práce) ; Srba, Miroslav (oponent)
Endodermis a exodermis vytvářejí v kořenech apoplastické bariéry pro vstup vody a iontů do a z kořene rostlin. Obě vrstvy mají modifikované buněčné stěny s Casparyho proužky a často se u nich vytváří sekundární a terciální vývojové stádium, tedy suberinová lamela a ztloustlá celulózní stěna, která bývá někdy lignifikovaná. Endodermis, jako nejvnitřnější vrstva primární kůry, je obecně přítomnou strukturou v kořenech cévnatých rostlin kromě plavuní (Lycopodium), u kterých se nevytváří. Je velmi fylogeneticky i vývojově stabilní, ve většině případů jednovrstevná. Exodermis, která může být často vícevrstevná či dimorfní, se vytváří na periferii kořene a můžeme ji nalézt u velkého množství krytosemenných rostlin. Dle dosavadních poznatků se zdá, že u rostlin výtrusných a nahosemenných se tato vrstva ve většině případů nevytváří. Její přítomnost koreluje s podmínkami prostředí, ve kterém rostliny žijí a její vysoká strukturní a vývojová plasticita dává možnost kořeni bránit se stresovým podmínkám jako je sucho, salinita, anoxické podmínky a přítomnost toxických látek. Tato práce se snaží shrnout dosavadní poznatky mezidruhové variability a vývojové plasticity endodermis a exodermis v kořenech cévnatých rostlin.
|
host ::
RSS.