Efekt exogenní aplikace melatoninu u rostlin v podmínkách sucha.

Adam Solomko

Bachelor's thesis

Effect of exogenous melatonin application in plants under drought conditions.

Abstract:

Abiotické stresory jsou z celosvětového pohledu možná nejvýznamnějšími limitujícími faktory rostlinné produkce. Vysoká salinita, kontaminace těžkými kovy a zejména vodní deficit jsou i v České republice významné abiotické stresory negativně ovlivňující životní funkce rostlin. Obvzláště vodní stres, způsobený během roku nerovnoměrně rozdělenými srážkami, čím dál více ohrožuje české zemědělství. Jednou z adaptací této situaci je využití biostimulátorů, látek pozitivně ovlivňujících vitalitu rostlin i v nepříznivých podmínkách vodního stresu. Tato práce ověřuje možný potenciál využití melatoninu, v rostlinách přirozeně se vyskytujícího indolaminu, ke zmérnění stresové odpovědi pšenice seté (Triticum aestivumm) skrze foliární aplikaci. Modelové rostliny pšenice byly pěstovány v experimentálním skleníku katedry botaniky a fyziologie rostlin FAPPZ za řízených tepelných a částečně řízených světelných podmínek. Byly sledovány tři varianty odlišné z hlediska ošetření melatoninem a zavlažování: zavlažovaná kontrolní varianta bez aplikace melatoninu (K), suchem stresovaná neošetřená varianta (S) a suchem stresovaná varianta ošetřená 100 ml roztoku melatoninu v koncentraci 200 μM (SM). Z výsledků vyplývá statisticky významné pozitivní ovlivnění vodního režimu ošetřené stresované varianty. Vodní potenciál i relativní obsah vody v listech byl průkazně vyšší a potvrdil možný potenciál využití melatoninu v biostimulačních přípravcích. Vliv aplikace melatoninu na výměnu plynů rostlinou a rychlost fotosyntézy byl neprůkazný.

Abstract:

Abiotic stressors are perhaps the most important limiting factors for plant production from a global perspective. High salinity, heavy metal contamination and especially water deficit are also important abiotic stressors in the Czech Republic that negatively affect plant life functions. In particular, water stress, caused by unevenly distributed rainfall throughout the year, increasingly threatens Czech agriculture. One of the adaptations to this situation is the use of biostimulants, substances that positively influence plant vitality even under adverse conditions of water stress. This work verifies the possible potential of using melatonin, a naturally occurring indoleamine in plants, to moderate the stress response of wheat (Triticum aestivumm) through foliar application. Model wheat plants were grown in the experimental greenhouse of the Department of Botany and Plant Physiology, FAPPZ, under controlled thermal and partially controlled light conditions. Three variants differing in terms of melatonin treatment and irrigation were studied: an irrigated control variant without melatonin application (K), a drought-stressed untreated variant (S) and a drought-stressed variant treated with 100 ml of melatonin solution at a concentration of 200 μM (SM). The results show a statistically significant positive effect of the treated stressed variant on the water regime. The water potential and relative water content of the leaves were conclusively higher, confirming the possible potential of melatonin use in biostimulant formulations. The effect of melatonin application on plant gas exchange and photosynthetic rate was inconclusive.

Keywords

Triticum aestivum, stres, melatonin, vodní deficit, pšenice setá

Keywords

stress, water deficit, Triticum aestivum, melatonin, wheat

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 22. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Helena Hniličková, Ph.D.
• Reader: Martin Zelený, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Plant Production