Využití fluorescence chlorofylu a při studiu změn UV stínění u vybraných druhů vyšších rostlin v důsledku rozdílných radiačních podmínek

Bc. Zuzana MATEROVÁ

Master's thesis

Application of chlorophyll a fluorescence in the study of UV-shielding changes due to different radiation conditions for selected species of higher plants

Abstract:

Tato DP je založena na dvou nezávislých experimentech, jejichž společným jmenovatelem je popis funkčního stavu fotosyntetického aparátu, relativní míry UV-stínění a také změn v obsahu rostlinných pigmentů, u rostlin ječmene jarního (divoký typ- WT, mutantní typ- clo f2), který byl během vývoje vystaven odlišným radiačním podmínkám. První ze dvou experimentů (jaro 2010) byl založen na principu zpětné aklimace rostlin ječmene jarního (WT, clo f2 ), založené na přenosu rostlin z podmínek vysoké ozářenosti z oblasti FAR (HI, 1000?mol.m-2.s-1) do podmínek nízké ozářenosti FAR (LI, 50?mol.m-2.s-1) po osmi dnech vývoje rostlin. Druhý experiment (jaro/léto 2012) se zabýval otázkou ochranné funkce UVA záření proti negativnímu vlivu UVB záření na asimilační aparát rostlin. Rostliny ječmene jarního (WT) byly pěstovány při nízké ozářenosti z oblasti FAR (50?mol.m-2.s-1) a v přítomnosti či bez UVA záření o intenzitě 8W.m-2. Po osmi dnech vývoje byly rostliny přeneseny do podmínek UVB záření o intenzitě 0,05W.m-2. U prvního experimentu byl (po přenosu HI?LI) pozorován prudký nárůst (už 1.den po přenosu) v obsahu chl a a parametru Fv/FM, kterému následovalo jejich postupné snižování (u obou variant rostlin). Byl pozorován nárůst v množství luteinu (výraznější u clo f2) a neoxantinu. Došlo k nepatrnému snížení car (x+c) a prudkému snížení v obsahu VAZ, které bylo zřetelné u obou variant rostlin. Výsledkem druhého experimentu bylo potvrzení skutečnosti, že UVA záření může snižovat míru poškození fotosyntetického aparátu rostlin, což se projevilo nárůstem míry UV-stínění u varianty rostlin UVA-UVAB. Také bylo zjištěno, že rostliny rostoucí v přítomnosti UVA záření mají vyšší obsah chl (a+b) i kar (x+c). UVA, ani UVB záření pak nemělo vliv na množství luteinu a neoxantinu v listech rostlin, na DEPS, Fv/FM, NPQ ani D.

Abstract:

This diploma thesis is based on two independent experiments, theirs common nominator is photosynthetic apparatus describing, relative level of UV-shielding and changes in photosynthetic pigments amount. For measuring we used spring barley plants (wild type, WT) and its mutant (chlorina f2, clo f2) grown in different light conditions during development. First of these experiments (spring 2010) was based on back acclimation of spring barley (WT, clo f2). It means his movement from high intensity of FAR range (HI, 1000?mol.m-2.s-1) to low irradiance conditions of FAR (LI, 50?mol.m-2.s-1) after 8 days of development. The second experiment (spring/summer 2012) dealt with the protective function of UVA radiation against negative effect of UVB to plants assimilatory apparatus. Spring barley plants were grown at low irradiance of FAR range (50?mol.m-2.s-1) and with or without UVA radiation (8W.m-2). Plants after 8 days of development were moved to conditions of UVB radiation (0,05W.m-2). During first experiment (after movement HI?LI) was observed a strong increase (1.day after movement) in chl a content and parameter Fv/FM, which was followed with slow decreasing of chl a content and FV/FM (in both variants of plants). Increasing amount of lutein (higher in clo f2) and neoxantin was observed. In both variants of plants we saw small decrease of car (x+c) and sharp decrease of VAZ pigments amount. Second experiment confirmed, that UVA radiation can decrease the level of photosynthesis apparatus damage in plants which flew into the increase of UV-shielding level at UVA-UVAB variant of plants. The higher amounts of chl (a+b) and car (x+c) content was caused by present of UVA radiation. UVA and UVB radiation had no effect on the amount of lutein and neoxantin, DEPS, FV/FM, NPQ and parameter D.

Keywords

UV-stínění, fotosyntetický aparát, xantofylový cyklus, tepelná disipace, fotosyntetické pigmenty, fluorescence chlorofylu a

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 6. 2012

Accessible from:: 22. 6. 2012

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Michal Štroch, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Applied Physics / Biophysics