LieÄÂivé rastliny v meniacich sa environmentálnych podmienkach
LieÄÂivé rastliny v meniacich sa environmentálnych podmienkach
LieÄÂivé rastliny v meniacich sa environmentálnych podmienkach
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Vliv abiotických a biotických stresorů na vlastnosti rostlin 11.5.2005<br />
změn, a vždy jedna změna bude za určitých okolností limitovat toleranci k nízkým teplotám,<br />
není jednoduché určit, která adaptace je základní pro odolnost rostlin k nízkým teplotám /22/.<br />
Tolerance rostlin k dehydrataci<br />
Indukce tolerance k mrazu dehydratací je známa z počátku osmdesátých let například u<br />
klíčních rostlin ječmene /3/. Podobně se dehydratace uplatňuje také v předkultivaci, přípravě<br />
rostlin, případně při snížení jejich ob<strong>sa</strong>hu vody během mrznutí - vymrzáním vody<br />
v extracelulární prostoru v podobě ledu, jak se děje při aplikaci dvoustupňového<br />
kryprotokolu.<br />
Podchlazení<br />
V přírodě řada druhů dřevin toleruje nízké až ultranízké teploty ve stavu podchlazení, tedy ve<br />
stavu, při kterém je voda podchlazená a netvoří se krystalky ledu. Tento způsob se<br />
napodobuje i při jednom typu kryoprotokolu, při kterém je cílem ve stavu podchlazení<br />
vzrostných vrcholů rostlin překonat kritické podnulové teploty, při kterých se tvoří krystalky<br />
ledu /15/. K navození podchlazení při kryoprezervaci se používají co nejmenší vzorky<br />
vzrostných vrcholů a zároveň se používá vysoká rychlost chlazení (řádově stovky °C za<br />
minutu). Ze stejných důvodů podobně rychle jsou rostliny také odtáty.<br />
Použití stresových fytohormonů a stresových proteinů<br />
Je známo, že pomocí kyseliny abscisové lze zvýšit odolnost rostlin k mrazu /13/. Pomocí<br />
aplikace ABA za 24 °C po dobu 5 dní byla u embryogenních kalusů indukována odolnost<br />
srovnatelná s odolností k mrazu u intaktních rostlin indukovanou pouze nízkou teplotou /4/. I<br />
přes tato velmi nadějná zjištění není použití ABA v předkultivaci ani v kryoprotokolech<br />
rozšířené /2/. Další možností jak zá<strong>sa</strong>dně ovlivnit proces mrznutí při kryoprezervaci je použití<br />
tzv. stresových proteinů. Nejznámějším zástupcem stresových proteinů, u kterých je znám<br />
účinek ve vztahu k mrznutí jsou antifreeze proteiny objevené v rostlinách/1,9,10,24/.<br />
Antifreeze proteiny byly použity pro modifikaci velikosti krystalů ledu nebo ovlivnění teploty<br />
nukleace ledu při kryoprezervaci v humánní medicíně. S použitím antifreeze proteinů<br />
extrahovaných z polárních ryb při kryoprezervaci v humánní medicíně nejsou jednoznačné<br />
výsledky. Publikované výsledky pokusů s použitím antifreeze proteinů jsou v řadě<br />
případů pozitivní, ale na druhé straně se uvádí jejich toxický účinek na lidské buňky.<br />
Fotoinhibice<br />
Rostliny po odtátí jsou více či méně poškozené, pakliže jsou zelené působí na ně ve zvýšené<br />
míře světlo. V těchto případech dochází k závažným změnám struktury a funkce<br />
fotosyntetického aparátu působením světla a dochází k fotoinhibici. Fotoinhibice je<br />
charakterizovaná snížením jak maximální rychlosti fotosyntézy (při <strong>sa</strong>turační ozářenosti), tak<br />
snížením hodnot kvantového výtěžku. Pro snížení následků fotoinhibice se rostliny přistiňují<br />
při jejich regeneraci v in vitro podmínkách.<br />
Výskyt stresu u rostlin před a po kryoprezervaci komplikuje regeneraci rostlin. Problematické<br />
je především to, že více stresových faktorů působí současně. Interakce mezi jednotlivými<br />
faktory může podstatně ovlivňovat regeneraci rostlin po kryoprezervaci. Znalost působení<br />
jednotlivých stresorů na rostliny může minimalizovat jejich nepříznivý účinek a vést<br />
k úspěšné kryoprezervaci.<br />
77
Change language