|
|
Úloha brassinosteroidů v odpovědi různých genotypů kukuřice na změny v zásobování vodou.
Trubanová, Nina ; Rothová, Olga (vedoucí práce) ; Hnilička, František (oponent)
Brassinosteroidy (BR) zmírňují poškození způsobené vodním stresem a zlepšují toleranci rostlin k vodnímu deficitu. Máčení obilek kukuřice před výsevem v roztoku 24-epibrassinolidu o různých koncentracích (zejména 10-8 M) mělo před a v průběhu období stresu pozitivní vliv na růst rostlin, přestože neovlivnilo hodnoty relativního obsahu vody a fotosyntetické parametry. Po zotavení rostlin v optimálních podmínkách nebyly mezi ošetřeními pozorovány žádné rozdíly. Obecně nebyly prokázány žádné výhody máčení obilek ve srovnání s postřikem, ačkoli pozitivní vliv máčení obilek na klíčení rostlin je možný v podmínkách vodního deficitu. Na základě výsledků z druhé série pokusů není možné usuzovat na roli exogenní aplikace BR (postřik 24-epibrassinolidem) a endogenní biosyntézy BR (postřik inhibitorem biosyntézy - brassinazolem) v rostlinách vystavených vodnímu deficitu. Avšak pokles relativního obsahu vody v protikladu s nárůstem obsahu chlorofylů v dnech následujících po nástupu stresu suchem v obou kultivarech (lišících se citlivostí vůči suchu) vybízí k dalšímu zkoumání této problematiky. Pochopení role BR v toleranci a odolnosti rostlin vůči suchu je důležité nejenom pro základní výzkum, ale mohlo by se stát důležitým předpokladem pro šlechtění plodin tolerantních vůči suchu v určitých podmínkách prostředí.
|
|
|
Reakce různých genotypů Zea mays L. a Vicia faba L. ošetřených brassinosteroidy na působení vodního deficitu
Kuklíková, Radka ; Rothová, Olga (vedoucí práce) ; Hnilička, František (oponent)
V této práci jsem sledovala reakce rostlin na stres suchem a následnou obnovu zálivky při ošetření roztokem syntetického brassinosteroidu (5-fluor-3α,17β-dihydroxy-5α-pregnan-6- on). Zabývala jsem se reakcemi dvou rostlinných druhů s odlišným typem fotosyntézy při šestidenním přerušení zálivky a následné šestidenní periodě obnovení optimální zálivky. Pokusným materiálem byl bob obecný (Vicia faba L.) jako zástupce C3 rostlin a kukuřice setá (Zea mays L.) jako zástupci C4 rostlin. U každého druhu byly použity tři genotypy/odrůdy. Sledovány byly fotosyntetické, morfologické a vývojové charakteristiky. Ošetření brassinosteroidem ovlivnilo především morfologické charakteristiky, méně pak fotosyntetické. Větší vliv mělo na obsah pigmentů než na charakteristiky fluorescence chlorofylu a. Vnitrodruhová variabilita byla pozorována především u charakteristik morfologických, kdy na ošetření nejvíce reagovala odrůda/genotyp citlivá vůči suchu. Během stresové periody i během periody obnovy zvýšilo ošetření u obou rostlinných druhů hmotnost sušiny listů a kořenů, výšku nasazení listů, výšku rostliny a její přírůstek. Obsah pigmentů byl za stresu suchem ovlivněn pouze u kukuřice, po obnovení zálivky došlo ke zvýšení obsahu pigmentů přepočtených na jednotku sušiny i listové plochy u obou druhů. Fluorescenci...
|
|
|
Sucho jako rizikový faktor pro produkci zeleniny
Sekanina, Petr
Bakalářská práce se zabývá problematikou sucha a jeho vlivem na zemědělskou produkci zeleniny. Cílem práce je poskytnout ucelený náhled na působení sucha při pěstování plodin, nabídnout přehled adaptačních mechanismů rostlin a uvést praktické možnosti kompenzace vlivu sucha z pohledu pěstitele. Úvodní kapitola poskytuje možné definice sucha, způsoby jeho měření a zabývá se také vývojem sucha a suchých period v ČR. V další části se práce zaměřuje na konkrétní působení sucha na rostliny a jejich reakci na vláhový deficit. Třetí část práce se zabývá zavlažováním rostlin, určením optimální závlahy a nároky na závlahu jednotlivých druhů zelenin. Závěrečná kapitola potom řeší praktické způsoby, jakými lze negativní vliv sucha zmírnit z pohledu pěstitele.
|
|
|
Úloha brassinosteroidů v odpovědi různých genotypů kukuřice na změny v zásobování vodou.
Trubanová, Nina ; Rothová, Olga (vedoucí práce) ; Hnilička, František (oponent)
Brassinosteroidy (BR) zmírňují poškození způsobené vodním stresem a zlepšují toleranci rostlin k vodnímu deficitu. Máčení obilek kukuřice před výsevem v roztoku 24-epibrassinolidu o různých koncentracích (zejména 10-8 M) mělo před a v průběhu období stresu pozitivní vliv na růst rostlin, přestože neovlivnilo hodnoty relativního obsahu vody a fotosyntetické parametry. Po zotavení rostlin v optimálních podmínkách nebyly mezi ošetřeními pozorovány žádné rozdíly. Obecně nebyly prokázány žádné výhody máčení obilek ve srovnání s postřikem, ačkoli pozitivní vliv máčení obilek na klíčení rostlin je možný v podmínkách vodního deficitu. Na základě výsledků z druhé série pokusů není možné usuzovat na roli exogenní aplikace BR (postřik 24-epibrassinolidem) a endogenní biosyntézy BR (postřik inhibitorem biosyntézy - brassinazolem) v rostlinách vystavených vodnímu deficitu. Avšak pokles relativního obsahu vody v protikladu s nárůstem obsahu chlorofylů v dnech následujících po nástupu stresu suchem v obou kultivarech (lišících se citlivostí vůči suchu) vybízí k dalšímu zkoumání této problematiky. Pochopení role BR v toleranci a odolnosti rostlin vůči suchu je důležité nejenom pro základní výzkum, ale mohlo by se stát důležitým předpokladem pro šlechtění plodin tolerantních vůči suchu v určitých podmínkách prostředí.
|
|
|
GM rostliny pro budoucnost globálně oteplované planety - aktualizace gymnaziálního studia biologie
Nedělová, Jana ; Opatrný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Nátr, Lubomír (oponent)
S globálním oteplováním planety a tím i změnami místních teplotních a vlhkostních režimů přichází do zemědělství řada problémů, majících neblahý vliv na úrodu. Ty budou významné především v rozvojových zemích, které jsou již nyní zasahovány suchem a ohroženy hladomorem. Velkým cílem je proto vytvořit rostliny odolné vůči těmto klimatickým změnám. Samotné klasické šlechtění na tyto úkoly evidentně nestačí. Významně by však mohlo přispět genové inženýrství prostřednictvím geneticky modifikovaných (GM) rostlin. Tato moderní šlechtitelsko-pěstitelské technologie má na rozdíl od klasického šlechtění několik výhod. Jednou z nich je například cílená a dobře kontrolovatelná změna genotypu, což umožňuje získat rostliny s konkrétními požadovanými vlastnostmi.
|
|
|
Reakce různých genotypů Zea mays L. a Vicia faba L. ošetřených brassinosteroidy na působení vodního deficitu
Kuklíková, Radka ; Rothová, Olga (vedoucí práce) ; Hnilička, František (oponent)
V této práci jsem sledovala reakce rostlin na stres suchem a následnou obnovu zálivky při ošetření roztokem syntetického brassinosteroidu (5-fluor-3α,17β-dihydroxy-5α-pregnan-6- on). Zabývala jsem se reakcemi dvou rostlinných druhů s odlišným typem fotosyntézy při šestidenním přerušení zálivky a následné šestidenní periodě obnovení optimální zálivky. Pokusným materiálem byl bob obecný (Vicia faba L.) jako zástupce C3 rostlin a kukuřice setá (Zea mays L.) jako zástupci C4 rostlin. U každého druhu byly použity tři genotypy/odrůdy. Sledovány byly fotosyntetické, morfologické a vývojové charakteristiky. Ošetření brassinosteroidem ovlivnilo především morfologické charakteristiky, méně pak fotosyntetické. Větší vliv mělo na obsah pigmentů než na charakteristiky fluorescence chlorofylu a. Vnitrodruhová variabilita byla pozorována především u charakteristik morfologických, kdy na ošetření nejvíce reagovala odrůda/genotyp citlivá vůči suchu. Během stresové periody i během periody obnovy zvýšilo ošetření u obou rostlinných druhů hmotnost sušiny listů a kořenů, výšku nasazení listů, výšku rostliny a její přírůstek. Obsah pigmentů byl za stresu suchem ovlivněn pouze u kukuřice, po obnovení zálivky došlo ke zvýšení obsahu pigmentů přepočtených na jednotku sušiny i listové plochy u obou druhů. Fluorescenci...
|
|
|
Inter- a intraspecifická variabilita v odezvě Vicia faba L. a Zea mays L. na nedostatek vody
Fridrichová, Lenka ; Holá, Dana (vedoucí práce) ; Zelenková, Sylva (oponent)
V této práci byly sledovány reakce rostlin na stres suchem a následnou obnovenou dostupnost vody. Práce měla rozšířit poznatky o reakcích na vodní deficit a především na následující obnovenou dostupnost vody z pohledu dvou rostlinných druhů s odlišným typem fotosyntézy, pozornost byla věnována především vnitrodruhovým rozdílům a tomu, zda a jak se mění v poststresové periodě ve srovnání s periodou sucha. Reakce rostlin byly sledovány prostřednictvím změn vybraných fotosyntetických, morfologických a vývojových charakteristik v průběhu šestidenního přerušení zálivky, po němž následovala šestidenní perioda obnovené optimální zálivky. Experimenty byly provedeny na rostlinách s odlišným typem fotosyntézy - C3 rostlině Vicia faba L a C4 rostlině Zea mays L., u každého rostlinného druhu byly sledovány tři odrůdy / genotypy. Odpověď obou rostlinných druhů na nedostatek vody byla odlišná v míře změn relativního obsahu vody (RWC), parametrů fluorescence chlorofylu, hmotnostech sušin jednotlivých listů (které se vyvíjely během stresové periody), vzájemném poměru hmotností sušiny nadzemní a kořenové části rostlinného těla. U stresovaných rostlin byla pozorována tendence k poklesu RWC, zvýšení minimálního výtěžku fluorescence chlorofylu a u listů v temnotně adaptovaném stavu (F0), obsahu fotosyntetických...
|
|
|
Vliv genotypu špenátu setého (Spinacia oleracea) a vodního deficitu na rychlost výměny plynů
Helebrantová, Aneta ; Hnilička, František (vedoucí práce) ; Pazderů, Kateřina (oponent)
Bakalářská práce byla zpracována na téma: Vliv genotypu špenátu setého (Spinacia oleracea) a vodního deficitu na rychlost výměny plynů.
Špenát setý (Spinacia oleracea) je jako všechna listová zelenina velmi náročná plodina na dostatek vláhy, a proto je věnována pozornost odrůdám odolným vůči vodnímu stresu. Cílem šlechtění je tedy nalézt rostliny s genotypy, které by vykazovaly odolnost vůči působení vodního deficitu.
V klimaboxu katedry botaniky a fyziologie rostlin byl založen nádobový pokus se třemi genotypy špenátu: Misano F1, Monores a Matador. Rostliny byly pěstovány v nádobách o velikosti 11x11 cm. Teplotní režim byl nastaven na 21 °C ve dne a v noci na 17 °C. Světelný režim byl nastaven na 16 hodin světla a 8 hodin tmy. Maximální osvětlení v klimaboxu bylo 800 mikromolů. Rostliny byly pěstovány ve 4 opakováních, kdy schéma pokusu zahrnovalo dvě varianty, kontrolní a stresovanou. Rostliny z kontrolních podmínek byly pěstovány v substrátu, který byl po celou dobu pokusu zavlažován cca 250 ml zálivky.U rostlin stresovaných byla zálivka přerušena na dobu 10 dnů, kdy byl substrát ponechán přirozenému vysychání. Po 10 dnech byla u stresovaných rostlin opět obnovena zálivka (rehydratace) na úroveň kontrolních rostlin. U pokusných rostlin byla ve dvoudenním intervalu sledována rychlost výměny plynů (fotosyntéza a transpirace). Rychlost výměny plynů byla měřena na listech rostlin gazometricky infračerveným přenosným analyzátorem plynů Lpro+ (ADC Bioscientific, Hodeson, Velká Británie). Měření probíhalo vždy v dopoledních hodinách. Z naměřených hodnot rychlosti fotosyntézy a transpirace byla vypočtena efektivita využití vody (WUE).
Ze získaných výsledků vyplývá, že u kontrolních rostlin nejvyšší průměrnou rychlost fotosyntézy vykazovala odrůda Monores (12,10 mikromolů CO2.m-2.s-1) a nejnižší u odrůdy Misano (11,58 mikromolů CO2.m-2.s-1). U rostlin stresovaných byla nejvyšší průměrná rychlost fotosyntézy naměřena u odrůdy Matador (9,43 mikromolů CO2.m-2.s-1) a naopak nejnižší u odrůdy Monores (8,76 mikromolů CO2.m-2.s-1). U všech sledovaných odrůd byl zaznamenán pokles fotosyntézy v době působení vodního deficitu.
Nejvyšší průměrné hodnoty transpirace dosáhla stresovaná rostlina odrůdy Monores (1,97 mmol H2O.m-2.s-1), nejnižší odrůda Matador (1,68 mmol H2O.m-2.s-1). Stresované rostliny odrůdy Misano měly rychlost fotosyntézy ve výši 1,82 mmol H2O.m-2.s-1. U kontrolních rostlin odrůdy Matador dosahovala rychlost transpirace hodnoty 1,54 mmol H2O.m-2.s-1 a odrůdy Monores 1,85 mmol H2O.m-2.s-1. Rostliny kontrolní (1,85 mmol H2O.m-2.s-1) i stresované (1,82 mmol H2O.m-2.s-1) odrůdy Misano dosahovaly podobných hodnot.
Nejcitlivěji na stres reagovala odrůda Monores, jejíž efektivita využití vody byla 4,43 (10-3). Naopak nejlépe si při navození stresu vedla odrůda Matador, efektivita využití vody u této odrůdy byla 5,60 (10-3).
Získané výsledky potvrdily navrhované hypotézy, že existují genotypové rozdíly v reakci na vodní deficit a zároveň, že mezi odrůdami jsou rozdíly v rychlosti výměny plynů a WUE u kontrolních a pokusných rostlin.
|
|
|
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.
|
|
|
Vliv vodního stresu na klíčení a růst trav a jetelovin
HRDA, Lukáš
Na celém světě stále více vzrůstá negativní dopad klimatických změn na zemědělskou produkci. Následkem těchto změn dochází ke snižování výnosů některých plodin. Mezi hlavní problémy patří stále častěji se vyskytující výkyvy počasí, především dlouhá období sucha doprovázená vysokými teplotami. Náplní této diplomové práce bylo posoudit vliv vodního deficitu na klíčivost a životnost odnoží u vybraných druhů trav a jetelovin. Hodnocení odolnosti k vodnímu deficitu bylo provedeno pomocí laboratorního a nádobového pokusu. Výsledky obou pokusů byly použity na vyhodnocení suchovzdornosti u testovaných druhů trav a jetelovin. Na základě prokázané suchovzdornosti byly vhodné druhy a odrůdy doporučeny pro pěstování v podmínkách vodního deficitu. Problematice suchovzdornosti je do budoucna potřeba věnovat stále více pozornosti. Podle většiny prognóz se budou stále častěji vyskytovat dlouhá období sucha. Z tohoto důvodu budou potřeba plodiny a odrůdy, které co možná nejlépe odolávají různým abiotickým stresům.
|
host ::
RSS.