Efekt primingu semen hrachu setého v podmínkách vodního stresu.

Bc. Valentýna Vavříková

Master's thesis

Effect of pea seed priming in water stress conditions.

Abstract:

Cílem práce je vyhodnotit efekt primingu semen pomocí omeprazolu na růstu hrachu setého vystaveného vodnímu stresu. Jako pokusný materiál byl vybrán již zmíněný hrách setý (Pisum sativum L.), který je důležitou luštěninou z výživového pohledu a má široké využití. Jelikož je jednou z hlavních plodin, která se pěstuje ve velké míře jako levný zdroj bílkovin, je snaha ovlivnit a zmírnit jeho citlivost na vodní stres. Hypotézou experimentu je, že omeprazol pozitivně ovlivňuje růst hrachu v podmínkách vodního stresu.Experiment byl rozdělen na dvě části. V první části byla testována fytotoxicita omeprazolu u zvolené koncentrační řady (0,001 mM; 0,01 mM; 0,1 mM; 0,5 mM; 1 mM). Testovanými kritérii byla klíčivost semen, délka a hmotnost (FW a DW) kořenu a stonku. Na základě výsledků byla zvolena koncentrace pro priming semen. V druhé části se ošetřená semena hrachu vysela do nádobových pokusů a byla vystavena postupnému vodnímu stresu přerušením zálivky. V opakovaných odběrech byl sledován růst nadzemní a podzemní biomasy (FW a DW) v podmínkách se závlahou a v podmínkách vodního deficitu. Pro vyhodnocení experimentu byly vytvořené grafy s pomocí použitých LSD testů a ANOVY. U laboratorního pokusu, který testoval fytotoxicitu omeprazolu u zvolené koncentrační řady pro priming semen vyšla nejvyšší hmotnost kořene v čerstvé hmotě (FW) a v sušině (DW) u koncentrace 1 mM. Největší hmotnost stonku v čerstvé hmotě (FW) byla u koncentrace 0,5 mM a v sušině (DW) vykazoval stonek největší nárůst hmotnosti u koncentrace 0,01 mM. Na základě všech dílčích výsledků byla zvolena koncentrace pro priming semen OMP 1 mM. Aplikace omeprazolu v podmínkách vodního deficitu ukázala u kořene v čerstvé hmotě (FW) a hmotnosti sušiny (DW) vyšší hmotnosti oproti ostatním variantám. Ze statistického pohledu se ale neprokázal pozitivní vliv primingu semen při vodním stresu. U čerstvé hmotnosti (FW) stonku se při třetím a čtvrtém odběru ukázal prokazatelně zřejmý pozitivní vliv primingu semen při vodním stresu. Naopak hmotnost sušiny (DW) stonku vykazovala vyšší nárůst hmoty, ale podle statistického vyhodnocení opět neexistoval významný rozdíl. Celkové zhodnocení může potvrdit, že rostliny ošetřené omeprazolem vykazují větší nárůst hmoty oproti ostatním variantám, rozdíly hmotností nebyly statisticky významné. Pozitivní vliv byl potvrzen pouze u hmotností stonku v čerstvé hmotě (FW). Omeprazol tak má určitý pozitivní vliv na rostliny při působení vodního deficitu.

Abstract:

The aim of this work is to evaluate the effect of seed priming with omeprazole on the growth of peas exposed to water stress. The already mentioned pea (Pisum sativum L.), which is an important legume from a nutritional point of view and has a wide range of uses, was chosen as the experimental material. As it is one of the main crops grown largely as a cheap source of protein, there is an effort to influence and reduce its sensitivity to water stress. The hypothesis of the experiment is that omeprazole positively affects the growth of peas under conditions of water stress. The experiment was divided into two parts. In the first part, the phytotoxicity of omeprazole was tested in a selected concentration range (0.001 mM; 0.01 mM; 0.1 mM; 0.5 mM; 1 mM). The criteria tested were seed germination, length and weight (FW and DW) of the root and stem. Based on the results, the concentration for seed priming was chosen. In the second part, the treated pea seeds were sown into container experiments and exposed to gradual water stress by interrupting the watering. The growth of the above-ground and underground biomass (FW and DW) in conditions with irrigation and in conditions of water deficit was monitored in repeated sampling. To evaluate the experiment, graphs were created using LSD tests and ANOVA. In a laboratory experiment that tested the phytotoxicity of omeprazole in the selected concentration range for seed priming, the highest weight of the root in fresh matter (FW) and in dry matter (DW) was obtained at the concentration of 1 mM. The largest weight of stem in fresh mass (FW) was at the concentration of 0.5 mM and in dry matter (DW), the stem showed the greatest weight gain at the concentration of 0.01 mM. Based on all partial results, the concentration was chosen for seed priming OMP 1 mM. Application of omeprazole in water-deficient conditions showed higher fresh weight (FW) and dry weight (DW) of the root compared to other variants. From a statistical point of view, however, the positive effect of seed priming under water stress has not been proven. In the case of fresh weight (FW) of the stem, the positive effect of priming seeds under water stress was demonstrably evident during the third and fourth sampling. On the contrary, the dry weight (DW) of the stem showed a higher increase in mass, but according to the statistical evaluation again, there was no significant difference.The overall evaluation can confirm that the plants treated with omeprazole show a greater increase in mass compared to the other variants, differences in weight were not statistically significant. A positive effect was confirmed only for stem weights in fresh mass (FW). Omeprazole thus has a certain positive effect on plants due to the water deficit.

Keywords

omeprazol, hrách setý (Pisum sativum L.), vodní stres, priming semen, fyziologie rostlin

Keywords

pea (Pisum sativum L.), water stress, seed priming, plant physiology, omeprazole

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Helena Hniličková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Horticulture / Market Horticulture