Vliv foliární aplikace prolinu a glycin betulinu na obsah prolinu u Triticum durum v podmínkách solného stresu.

Ludmila Veberová

Bachelor's thesis

Effect of foliar application of proline and glycine betulin on proline content in Triticum durum under conditions of salt stress.

Abstract:

Zasolení je významným abiotickým stresem, který bude v budoucnu představovat celosvětový problém v oblasti zemědělství. Cílem této bakalářské práce je určit vliv foliární aplikace prolinu a glycin betulinu na obsah prolinu v kořenech a nadzemní biomase pšenice tvrdé (Triticum durum) v podmínkách solného stresu. Experiment byl založen ve skleníkových podmínkách 24. dubna 2018. Pšenice tvrdá byla vyseta do zahradnického substrátu do PVC kontejnerů. Byl sledován vliv solného stresu na obsah prolinu v nadzemní biomase a kořenech po foliární aplikaci prolinu, glycin betulinu a kombinace prolin + glycin betulin. Rostlinám stresovaných solí byla dána zálivka 400 ml na kontejner s roztokem 150 mmol/l NaCl a kontrolním rostlinám byla dána zálivka 400 ml destilované vody na kontejner. Prolin byl rostlinám foliárně aplikován v dávce 0, 02 g/l a glycin betulin v dávce 0,05 g/l. Stanovení obsahu prolinu bylo prováděno na spektrofotometru metodou podle Batese (1973). Bylo zjištěno, že rostliny jako odezvu na solný stres akumulují velké množství prolinu. Foliární aplikací prolinu rostlinám v podmínkách solného stresu došlo ke zvýšení obsahu prolinu jak u nadzemní biomasy stresovaných rostlin, tak i u kořenů těchto rostlin. Foliární aplikací glycin betulinu a prolinu s glycin betulinem aplikovaným současně došlo k rozdílným výsledkům u nadzemní biomasy a u kořenů rostlin. U nadzemní biomasy stresovaných rostlin došlo po aplikaci glycin betulinu či aplikaci glycin betulinu současně s prolinem k akumulaci vyššího obsahu prolinu než u rostlin v podmínkách solného stresu, u kterých nedošlo k foliární aplikaci kompatibilních solutů. Průměrná hodnota obsahu prolinu, kterou si rostlina sama naakumulovala jako reakci na zasolení, byla 455 µg/g. Po foliární aplikaci prolinu se průměrná hodnota obsahu prolinu v nadzemní biomase zvýšila na 715 µg/g. Po aplikaci glycin betulinu byla průměrná hodnota obsahu prolinu u stresovaných rostlin 680 µg/g a po aplikaci obou kompatibilních solutů zároveň byla tato hladina nejvyšší, dosáhla 808 µg/g. U kořenů stresovaných rostlin naopak docházelo k nižší akumulaci prolinu po aplikaci glycin betulinu v porovnání se stresovanými rostlinami, u kterých nedošlo k foliární aplikaci osmoprotektantů. Průměrná hodnota obsahu prolinu, kterou si rostlina naakumulovala v kořenech jako reakci na zasolení, byla 560 µg/g. Po foliární aplikaci prolinu se průměrná hodnota obsahu prolinu v kořenech zvýšila na 790 µg/g. Po aplikaci glycin betulinu klesla hladina obsahu prolinu na 520 µg/g. Foliární aplikací obou kompatibilních solutů zároveň se dosáhlo opětovného zvýšení obsahu prolinu na hodnotu 715 µg/g. U kontrolních rostlin, které nebyly vystavené solnému stresu, se průměrný obsah prolinu téměř neměnil. V kořenech kontrolních rostlin docházelo k vyšší akumulaci prolinu než u nadzemní biomasy těchto rostlin.

Abstract:

Salinisation is a significant abiotic stress that is expected to pose global agricultural problems in the future. The aim of this thesis is to determine the influence of foliar application of proline and glycine betulin on proline content in roots and above-ground biomass of durum wheat (Triticum durum) under salt stress conditions. The experiment was set up in greenhouse conditions on 24th April 2018. Triticum durum was sown in a horticultural substrate in PVC containers. The influence of salt stress on the volume of proline in aboveground biomass and roots after foliar aplication of proline, glycine betulin and a combination of proline and glycine betulin was observed. Stressed plants were given a watering of 400 ml of 150 mmol/l solution of NaCl per container and non-stressed control plants were given a watering of 400 ml of destilled water per container. The determination of proline volume was conducted through a spectrophotometric method accoring to Bates (1973). It was discovered that plants accumulate a big volume of proline as a response to salt stressing. Foliar application of proline during salt stressing led to increase in volume of prolin not only in the aboveground mass but also in roots of the plant.Foliar aplication of glycine betulin and proline with glycine betulin led to different results in the aboveground biomass and in the roots. Aboveground mass of plants treated with glycine betuline or glycine betuline plus proline accumulated a bigger volume of proline than salt stressed plants that were not treated with these solutions. Average volume of proline accumulated by the plant as a response to salt stress was 455 µg/g. The figure increased to 715 µg/g after foliar application of proline. The average volume of proline in stressed plants after application of glycine betulin was 680 µg/g. After appliction of both proline and glycine betulin the number raised to 808 µg/g. The roots of stressed plants registered a lower accumulation of proline after the use of glycine betulin in comparison with stressed plants that were not treated with foliar application of osmoprotectants. The average amount of proline, that the plant accumulated as a response to salt stress was 560 µg/g. After foliar application of proline the volume of proline in the roots increased to 790 µg/g. After treatment with glycine betulin the number lowered to 520 µg/g. Foliar application of both of these solutions led to increase in the volume of proline to 715 µg/g. Control plants that were not faced with salt stress did not register any changes in the average amout of proline volume. The roots accumulated more proline than the aboveground mass of these plants.

Keywords

zasolení, prolin, glycin betulin, pšenice tvrdá

Keywords

salinisation, proline, glycine betulin, durum wheat

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Helena Hniličková, Ph.D.
• Reader: Kamil Kraus, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Agriculture, Horticulture and Rural Development / Crop Production