LieÃ„ÂivÃƒÂ© rastliny v meniacich sa environmentÃƒÂ¡lnych podmienkach

More documents

Recommendations

Info

Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin 11.5.2005 Hodnotenie citlivosti fotosyntetického aparátu genotypov pšenice na vodný stres Marek Živčák, Marián Brestič Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, Katedra fyziológie rastlín, Tr. A. Hlinku 2, 949 76 Nitra, e-mail: marek.zivcak@uniag.sk Súhrn Zavádzať tolerancua na sucho ako šľachtiteľský cieľ je stále pomerne obtiažne. Jednou z ciest je využívanie vhodných fyziologických selekčných znakov a techník. Preto je nevyhnutné identifikovať rozdiely medzi tolerantnými a citlivými genotypmi využitím rýchlych a spoľahlivých metód. V nádobových laboratórnych pokusoch s odrodami ozimnej pšenice rôzneho pôvodu sme sledovali vplyv stupňujúceho sa deficitu vody na primárne procesy fotosyntézy hodnotené prostredníctvom rýchlych meraní fluorescencie chlorofylu a ich vyhodnotení JIP-testom. Odrody preukázali rozdielnu citlivosť na vodný deficit v listoch, čo sa prejavilo najmä pri vyjadrení závislosti medzi integrujúcim parametrom „Performance Index“ (P.I.) a parametrami vodného režimu. Úvod Sucho patrí medzi javy, ktoré sa v kritických rokoch podieľajú výraznou mierou na redukcii úrod väčšiny plodín, vrátane obilnín. Dosiahnutie zvýšenej tolerancie na sucho pri zachovaní vysokých úrod je zložité a ako najschodnejšia cesta sa preto javí využitie vhodných fyziologických kritérií a techník v šľachtení plodín (Reynolds et al., 2001). Merania fluorescencie chlorofylu majú široké spektrum uplatnení a poskytujú mimoriadne účinný prostriedok pre výskum transferu excitačnej energie, primárnej fotochémie, toku elektrónov na donorovej aj akceptorovej strane fotosystému II, no súčasne sú rýchlou metódou pre rýchle zistenie mutácií PS II, inhibície či iného prispôsobenia sa stresom, či už teplotnému, vodnému stresu, stresu z nadmerného žiarenia, výživy či použitia herbicídov. Jednou z účinných techník je využitie rýchlej kinetiky fluorescencie s typickou JIP krivkou. Umožňuje odvodenie viacerých nezávislých parametrov, ktoré vytvárajú konšteláciu typickú pre daný stav rastliny (Strasser et al., 2000). Cieľom našej experimentálnej práce bolo porovnať počas postupujúcej dehydratácie citlivosť fotosyntetického aparátu rozdielnych genotypov pšenice s vysokou produkčnou schopnosťou na prehlbujúci sa vodný deficit využitím techník rýchlej fluorescencie chlorofylu. Materiál a metodika Pozorovania a merania boli realizované na odrodách pšenice letnej f. ozimnej (Triticum aestivum L.) ‘Viginta’ (Slovensko), ‘Pobeda’ (Republika Srbsko a Čierna Hora) a ‘Stephens’ (USA). Rastliny odrôd pšenice boli pestované v laboratórnych podmienkach pri umelom osvetlení a riadenej klíme, v nádobách naplnených pestovateľským substrátom. Vodný stres bol indukovaný obmedzením zálievky v štádiu plne vyvinutého 6. listu. Pre získanie informácií o vodnom stave rastlín boli v období indukovania vodného stresu sledované parametre vodného režimu. Vodný potenciál (Ψ W ) sme stanovili psychrometrickou metódou pomocou mikrovoltmetra Wescor HR 33 (Wescor, USA). Relatívny obsah vody (RWC) 345
Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin 11.5.2005 sme stanovovali gravimetricky z aktuálnej hmotnosti výseku listu, hmotnosti po nasýtení vodou a po vysušení vzorky. Vplyv sucha na fotosyntetický aparát sme hodnotili na základe meraní rýchlej fluorescencie chlorofylu a prístrojom HandyPEA (Hansatech, V. Británia) a vyhodnotením výsledkov JIP-testom podľa Strassera (1995). Fluorescencia chlorofylu a emitovaná listami po excitácii červeným svetlom bola meraná pri rastlinách adaptovaných na tmu (minimálne 30 minútové tienenie). Výsledkom každého merania je fluorescenčná krivka nanesená na logaritmickú časovú os (OJIP-krivka) a z nej odvodené parametre, z ktorých sme pre hodnotenie citlivosti genotypov vybrali integrujúci parameter „Performance Index“ (P.I.), vyjadrujúci zmeny kinetiky (veľmi citlivý na akékoľvek stresové podmienky). Výsledky a diskusia 100 RWC % 80 7.deň 10. deň 14. deň 16. deň 18. deň 60 0 40 20 0 VIGINTA POBEDA STEPHENS VIGINTA 7.deň 10. deň 14. deň 16. deň 18. deň -2 POBEDA Obr.1. Priebeh relatívneho obsahu vody (RWC) v % počas dehydratácie. -2,5 -0,5 -1 -1,5 Vodný potenciál (MPa) STEPHENS -3 Obr. 2. Priebeh hodnôt vodného potenciálu (Ψ W ) V MPa počas dehydratácie Počas vodného stresu sme sledovali parametre vodného režimu a parametre rýchlej fluorescencie chlorofylu na najmladšom dobre vyvinutom dospelom liste. Bilanciu vody v rastline dobre odráža parameter Relatívny obsah vody (RWC). Pokles hodnôt pod 90% znamená spravidla iniciovanie zatvárania prieduchov, pokles pod 80% znamená iniciovanie, ako metabolických mechanizmov,jako je osmotické prispôsobenie a pokles pod 70% už predstavuje často významný zásah do mechanizmu základných fyziologických procesov (Brestič a Olšovská, 2001). Odrody v rovnakých podmienkach zaznamenali podobný trend poklesu hodnôt RWC, pričom reálny pokles nastal až okolo 10 dňa dehydratácie (obrázok 1). Citlivejším ukazovateľom sa ukázal byť vodný potenciál (obrázok 2), ktorý v sebe odzrkadľuje aj schopnosť osmotického prispôsobenia, najmä pri výraznejšom vodnom deficite a má väčšiu výpovednú hodnotu ako samotné RWC, keďže v časovom slede reaguje citlivejšie na zníženie prístupnosti vody v rastlinách (Tardieu a Davies, 1993). Pokles vodného potenciálu prostredníctvom akumulácie osmoticky aktívnych látok slúži pre udržanie turgoru v bunkách. Pokles pod určitú hranicu však môže výrazne ovplyvniť fyziológiu bunky (Brestič a Olšovská, 2001). Merania fluorescencie chlorofylu majú široké spektrum aplikácií, od základného pochopenia fungovania fotosyntézy, reakcií rastlín na environmentálny stres až po priame hodnotenie zdravia rastlín. Meraný signál je intenzita fluorescencie (vyjadrená v relatívnych jednotkách) a 346
Page 4 and 5:
Vliv abiotických a biotických str
Page 6 and 7:
Page 8 and 9:
Page 10 and 11:
Page 12 and 13:
Page 14 and 15:
Page 16 and 17:
Page 18 and 19:
Page 20 and 21:
Page 22 and 23:
Page 24 and 25:
Page 26 and 27:
Page 28 and 29:
Page 30 and 31:
Page 32 and 33:
Page 34 and 35:
Page 36 and 37:
Page 38 and 39:
Page 40 and 41:
Page 42 and 43:
Page 44 and 45:
Page 46 and 47:
Page 48 and 49:
Page 50 and 51:
Page 52 and 53:
Page 54 and 55:
Page 56 and 57:
Page 58 and 59:
Page 60 and 61:
Page 62 and 63:
Page 64 and 65:
Page 66 and 67:
Page 68 and 69:
Page 70 and 71:
150 Vliv abiotických a biotických
Page 72 and 73:
Page 74 and 75:
Page 76 and 77:
Page 78 and 79:
Page 80 and 81:
Page 82 and 83:
Page 84 and 85:
Page 86 and 87:
Page 88 and 89:
Page 90 and 91:
Page 92 and 93:
Page 94 and 95:
Page 96 and 97:
Page 98 and 99:
Page 100 and 101:
Page 102 and 103:
Page 104 and 105:
Page 106 and 107:
Page 108 and 109:
Page 110 and 111:
Page 112 and 113:
Page 114 and 115:
Page 116 and 117:
Page 118 and 119:
Page 120 and 121:
Page 122 and 123:
Page 124 and 125:
Page 126 and 127:
Page 128 and 129:
Page 130 and 131:
Page 132 and 133:
Page 134 and 135:
Page 136 and 137:
Page 138 and 139:
Page 140 and 141:
Page 142 and 143:
Page 144 and 145:
Page 146 and 147:
Page 148 and 149:
Page 150 and 151:
Page 152 and 153:
Page 154 and 155:
Page 156 and 157:
Page 158 and 159:
Page 160 and 161:
Page 162 and 163:
Page 164 and 165:
Page 166 and 167:
Page 168 and 169:
Page 170 and 171:
Page 172 and 173:
Page 174 and 175:
Page 176 and 177:
Page 178 and 179:
Page 180 and 181:
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4
Page 182 and 183:
Page 184 and 185:
Page 186 and 187:
Vliv biotických a abiotických str
Page 188 and 189:
Page 190 and 191:
Page 192 and 193:
Page 194 and 195:
Page 196 and 197:
Page 198 and 199:
Page 200 and 201:
Page 202 and 203:
Page 204 and 205:
Page 206 and 207:
Page 208 and 209:
Page 210 and 211:
Page 212 and 213:
Page 214 and 215:
Page 216 and 217:
Page 218 and 219:
Page 220 and 221:
Page 222 and 223:
Page 224 and 225:
Page 226 and 227:
Page 228 and 229:
Page 230 and 231:
Page 232 and 233:
Page 234 and 235:
Page 236 and 237:
Page 238 and 239:
Page 240 and 241:
Page 242 and 243:
Page 244 and 245:
Page 246 and 247:
Page 248 and 249:
Page 250 and 251:
Page 252 and 253:
Page 254 and 255:
Page 256 and 257:
Page 258 and 259:
Page 260 and 261:
Page 262 and 263:
Page 264 and 265:
Page 266 and 267:
Page 268 and 269:
Page 270 and 271:
Page 272 and 273:
Page 274 and 275:
Page 276 and 277:
Page 278 and 279:
Page 280 and 281:
Page 282 and 283:
Page 284 and 285:
Page 286 and 287:
Page 288 and 289:
Page 290 and 291:
Page 292 and 293:
Page 294 and 295: Vliv biotických a abiotických str
Page 318 and 319: Vliv abiotických a biotických str
Page 382: Vliv abiotických a biotických str
show all

LieÃ„ÂivÃƒÂ© rastliny v meniacich sa environmentÃƒÂ¡lnych podmienkach

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?

LieÃ„ÂivÃƒÂ© rastliny v meniacich sa environmentÃƒÂ¡lnych podmienkach