Dálkové signály sloužící ke koordinaci reakcí rostlin na stres

Mgr. Martina Fojtů

Bachelor's thesis

The long distance signals that serve in coordination of plant response to stress

Abstract:

Během životního cyklu rostlin dochází ke kolísání podmínek prostředí, což často nepříznivě ovlivňuje jejich růst a vývoj. U rostlin dochází působením těchto nepříznivých faktorů (stresorů) ke stresu. Aby se mohla rostlina přizpůsobit novým okolním podmínkám, musí docházet ke komunikaci mezi jednotlivými orgány rostliny. K rychlému přenosu informace o přítomnosti stresoru a koordinaci reakce na stres na úrovni celé rostliny napomáhá dálková signalizace. Jedná se o změny v rostlině, které mohou být chemické, hydraulické nebo elektrické podstaty. Velkou část stresu rostlin způsobují stresory působící v půdě (sucho, nedostatek živin, zasolení, zaplavení). Mezi hlavní signály, které řídí reakci rostliny na tyto stresory, patří zvyšování koncentrace kyseliny abscisové a nitrátů, snižování koncentrace cytokininů, změny pH a hydrostatického tlaku. Tyto změny se šíří xylémem z kořenů do nadzemní části, kde vyvolávají reakci na stres. Nejčastější krátkodobou adaptací na stres je zpomalování růstu a snižování transpirace, které zabraňuje rychlému vyčerpání zdrojů látek potřebných pro růst v prostředí i jejich zásob v rostlině. Všechny tyto procesy umožňují přežívání rostlin v měnícím se prostředí.

Abstract:

Fluctuation of environmental conditions frequently occurs during the life cycle of plants. This fluctuation can cause stress in plants and adversely affect their growth and development. Sucessful plant adaptation to new environmental conditions can be achieved only with a help of communication among plant organs and coordiantion of their funtions. Rapid transmission of information about the presence of stressors and about coordination of plant stress responses at the whole plant level is ensured by long distance signalling – chemical, hydraulic and electrical that travel in vascular tissues of plants. Significant number of stress factors affects roots in soil (drought, nutrient deficiencies, salinity, flooding). Among the major signals that coordinate responses of plans to the stressors belong namely increasing the concentration of abscisic acid and nitrate, decreasing the concentration of cytokinins, pH changes and hydrostatic pressure in xylem. The signals spread through xylem vessels from root to shoot and there they induce response to stress. The most common short-term aclimation to stress after perception of long-distance signal is reduction in growth and decrease in transpiration rate. These changes in plant fuctions prevent rapid depletion of external resources as well as reserves in plants and thereby improve long-term survival of plants in fluctuating environment.

Keywords

cytokininy, dálková signalizace, xylém, kyselina abscisová, nitráty, pH, abiotické stresové faktory

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 24. 6. 2011
• Supervisor: doc. RNDr. Vít Gloser, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / General Biology