Vývoj průduchů na listech vyšších rostlin při rozdílných kultivačních podmínkách

Bc. Denisa KRATOCHVÍLOVÁ

Diplomová práce

Stomatal development on leaves of higher plants under variable external conditions

Anotace:

Na povrchu rostlinné epidermis je možné sledovat mikroskopické póry, průduchy, jež se zpravidla skládají ze dvou svěracích buněk. Díky těmto pohyblivým pórům dochází ke komunikaci mezi rostlinnou a okolním prostředím, příjmu CO2 a regulaci vody. Vývoj a hustota průduchů může být ovlivňována značným množstvím vnějších podmínek. V rámci této práce byl studován vliv vysoké (450-550 ?mol?m-2?s-1) a nízké (90-130 ?mol?m-2?s-1) ozářenosti, jež byl testován na dvou rostlinných druzích. Jakožto zástupce druhu s velkým semenem byla zvolena řeřichu setou (Lepidium sativum) a zástupce malých semen huseníček rolní (Arabidopsis thaliana). Oba rostlinné druhy byly podrobeny trojgeneračnímu experimentu, v rámci kterého byly vzorky vystaveny různým podmínkám napříč generacemi. Z otisků epidermis děložních a pravých listů byla analyzována průduchovou hustotu (SD) jednotlivých variant. Vzorky z vysoké ozářenosti nabývaly vyšších hodnot SD než ty z ozářenosti nízké. Dalším sledovaným parametrem byla amfistomatičnost, jež se ukázala jako druhově specifická a transgenerační efekt, který byl zkoumán především ve srovnání rostlin s velkým a malým semenem, jakožto zdrojem genetické informace předchozích generací. Koncentrace CO2 v mezibuněčném prostoru byla stanovena pomocí analýzy stabilních izotopů 13C a následně vztažená na SD. V rámci tohoto vztahu bylo odhaleno, že Ci?13C je hlavním indikátorem změny vnějších podmínek a určuje tak změnu SD a NPC.

Abstract:

Small pores, stomata, are located on the surface of a plant's epidermis, which is usually built from two guarding cells. These movable pores provide communication between the plant and the surrounding environment, CO2 uptake, and water use efficiency. Stomatal development and density might be affected by numerous external conditions. In this thesis two plant species were chosen for study of high (450-550 ?mol?m-2?s-1) and low (90-130 ?mol?m-2?s-1) light intensity conditions. The big seed species' representative was Lepidium sativum and the small seed representative was Arabidopsis thaliana. Both of the species were placed in a three-generational experiment, where they were exposed to various conditions across the generations. The stomatal density was analyzed for each variant from epidermal imprints of cotyledons and true leaves. The samples from conditions with high light intensity had higher values of SD than those from low light conditions. Amphistomacity as another parameter proved to be a species-specific and transgenerational effect which was studied in a comparison of plants with big and small seeds as a resource of genetic information from previous generations. The concentration of CO2 in intercellular space was determined by stable isotope analysis and related to SD. Within this relation was discovered that Ci?13C is the key player of external conditions indication and it establishes a change in SD and NPC.

Klíčová slova

kvalita světla, Lepidium sativum, Arabidopsis thaliana, průduchová hustota, amfistomatičnost, izotopový efekt, transgenerační efekt, velikost semene

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 7. 2022

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 26. 8. 2022
• Vedoucí: Mgr. Daniel Vrábl, Ph.D.

OSTRAVSKÁ UNIVERZITA

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Aplikovaná fyzika / Biofyzika