Změny v obsahu prolinu a relativního výtoku elektrolytů vybraných genotypů máků v závislosti na působení nízkou teplotou

Jiří Kudrna

Bachelor's thesis

Changes to the contents of proline and relative electrolyte leakage of the selected genotypes of poppies depending on the influence by low temperature

Abstract:

Cílem bakalářské práce bylo studium vlivu nízké teploty (mrazové) na obsah prolinu a relativní výtok elektrolytů u vybraného sortimentu odrůd máku setého. Do experimentu bylo zařazeno 18 odrůd máku s různými obsahy morfinu. Osivo sledovaných odrůd máku bylo dodáno z GB Oseva Pro s r.o., o.z. VÚO Opava a z firmy Český mák. Rostliny vybraných genotypů byly vysety do nádob o velikosti 7,5x7,5 cm. Jako pěstební medium byla zvolena směs zahradního substrátu A s křemičitým pískem v poměru 2:1. Rostliny byly pěstovány v řízených podmínkách klimaboxu Conviron E8. Před zahájením experimentu byla teplota ve dne 10 °C a v noci 5 °C. Světelný režim byl 13 hodin světla a 11 hodin tmy. Maximální hodnota ozářenosti byla 800 micromol. Experiment byl zahájen ve fázi přízemní růžice listů. V této vývojové fázi byly rostliny vystaveny mrazové teplotě (-5 oC) v noci a chladovým teplotám (10 oC) ve dne. Po týdnu byly rostliny regenerovány po dobu 1 týdne při 5 oC v noci a 10 oC ve dne. U všech rostlin probíhalo ve dvoudenních intervalech měření hodnot koncentrace prolinu po vystavení rostlin stresu. Ve stejných intervalech jako prolin jsme měřili hodnoty relativního výtoku elektrolytu (Rel %). Ze získaných výsledků vyplývá, že vlivem působení nízké teploty dochází u jarních odrůd máku ke zvýšení hladiny prolinu. Kontrolní ozimá odrůda Zeno vykazuje stabilně vysoký obsah prolinu (693,33 microg.g-1)v porovnání s jarními odrůdami máku. Po regeneraci došlo u odrůd Lazur, Opál, Buddha, Korneuburger Weisser, Aplaus, Major, Sokol a Zeno ke snížení obsahu prolinu vlivem působení vyšší teploty. U odrůd Orfeus, Tatranský, Opex, Orbis, Maraton, Florián, Marianne a Albín bylo naopak zaznamenáno zvýšení obsahu prolinu. Koncentrace prolinu u odrůd Postomi a Akvarel zůstaly nezměněné. Hodnoty relativního výtoku elektrolytů se zvyšovaly s délkou působení nízké teploty na sledované rostliny. Nejnižší průměrné poškození membrány bylo po působení nízké teploty zaznamenáno u odrůdy Zeno (23,53 %). V případě jarních odrůd bylo nejnižší poškození membrány stanoveno u odrůdy Korneuburger Weisser (44,88 %) a naopak nejvyšší u odrůdy Orfeus (53,15 %). Byla prokázána rozdílná reakce jednotlivých odrůd máku na nízkou teplotu. Nejcitlivějšími na nízkou teplotu byly odrůdy Orfeus, Postomi, Akvarel, Orbis, Sokol a Marianne. Jako méně citlivé na stres, způsobený nízkou teplotou, se jeví jarní odrůdy máku Opex, Buddha, Korneuburger Weisser, a Albín.

Abstract:

The object of this thesis is to study the effect of low temperatures, proline content and relative elektrolyte leakage in a selected range of varieties of opium poppy. Experiment included 18 poppy varieties with different contents of morphine. Poppy seeds for this experiment were provided by GB Oseva Pro s r.o., o.z.VÚO Opava a Český mák s.r.o. Poppy seeds were sown in containers of a size of 7,5x7,5 cm. Used cultivation medium is mixture of garden substrate A with quartz sand in a ratio of 2: 1. Plants were grown under controlled conditions in grow chamber Conviron E8. Before starting the experiment, the temperature was at 10 ° C during day and 5 ° C over night. Light cycle was 13 hours light and 11 hours darkness. The maximum value of irradiance was 800 micromol. The experiment was initiated in phase of rosette develoment. At this developmental stage were the plants exposed to frost temperatures (-5 ° C) over night and chill temperatures (10 ° C) duringthe day. After a week the plants were regenerated for 1 week at 5 ° C over night and 10 C during the day. All tested plants were in two day intervals measured of proline concentration after exposure to low temperature stress. At the same intervals as proline, were measured the values of relative elektrolyte leakage (Rel%).The obtained results show that the influence of low temperature causes increase of proline level. Control winter-crop variety Zeno exhibited the high kontent of proline (693.33 microg.g -1) in comparison with the spring poppy varieties. After regeneration were afected varieties Lazur, Opal, Buddha, Korneuburger Weisser, Aplaus, Major, Sokol, Zeno reduced the content of proline under the influence of higher temperatures. On the other hand the varieties Ofeus, Tatranský, Opex, Orbis, Maraton, Florián, Marianne and Albin were reversed with an increase of proline level. Proline concentration levels were constant and unchanged in case of varietes Postomi and Akvarel. Values of relative elektrolyte leakage were increased proportionately with length of exposure to low temperatures on the tested plants. The lowest value of membrane damage was after exposure to low temperatures observed in case of variety Zeno (23.53%). In the case of spring varieties was lowest membráně damage estimated in a variety Korneuburger Weisser (44.88%), while the highest was in the variety Orfeus (53.15%). It demonstrated the different responses of individual poppy varieties at low temperature. Most sensitive to low temperature were varieties Orfeus, Postomi, Akvarel, Orbis, Sokol and Marianne. As less sensitive to stress caused by low temperature seems to be spring varieties Opex, Buddha, Korneuburger Weisser, Albín.

Keywords

mák setý, nízká teplota, prolin, relativní výtok elektrolytu

Keywords

low temperature, proline, relative electrolyte leakage (Rel %), opium poppy

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. František Hnilička, Ph.D.
• Reader: Matyáš Orsák, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Crop Science / Crop Science