Profilovaní těkavých látek v různých ekotypech smrku ztepilého

Bc. Kristýna Římanová

Diplomová práce

Volatile compounds profiling in diferent ecotypes of Norway spruce

Anotace:

Diplomová práce pojednává o volatilních organických látkách smrku ztepilého (Picea abies, L.) v rámci jeho ekotypů. Zahrnuje charakteristiku smrku ztepilého, jeho význam v lesnické praxi i jeho současnou pozici v souvislosti s klimatickou změnou. Práce obsahuje charakteristiku volatilních látek, zabývá se stresem dřevin a definuje možnosti obranných mechanismů vůči abiotickému i biotickému stresu a patogenům. Provedený experiment se zabýval profilováním těkavých látek v rámci 3 ekotypů smrku ztepilého – chlumního (acuminata), horského (europaea) a vysokohorského (obovata). Experiment byl založen na výzkumné ploše nedaleko vysílače Cukrák (Praha – západ), kde se nachází klonový archiv roubovanců všech zmíněných ekotypů smrku ve staří 51 let (2020). Indukovaná obrana smrku, která vede ke zvýšení produkce volatilních látek, byla způsobena lokální aplikací methyl jasmonátu mezi vrstvu dřeva a lýka. Po třech týdnech od aplikace byly odebrány výseky kůry a lýka pro laboratorní zpracování. V rámci dvou odběrů bylo získáno více než 400 vzorků. Extrahovatelné látky z lýka byly stanoveny za pomoci plynové chromatografie a hmotnostní spektrometrie. Získané profily látek byly zpracovány chemometricky ve snaze identifikovat sloučeniny, jejich zastoupení v profilu by bylo charakteristické pro ekotyp, ke kterému vzorkovaný strom patří. Vedle necílové analýzy byly některé sloučeniny kvantifikovány a kvantita těchto látek byla také využita pro zjišťování odlišností mezi ekotypy. Byly identifikovány sloučeniny zodpovědné za separaci mezi vzorky kontrolními a ošetřenými methyl jasmonátem. V případě ekotypů byly pozorovány určité rozdíly mezi ekotypy, zejména v kvantitě estragolu a 3-karenu.

Abstract:

The thesis discusses the topic of volatile organic compounds in Norway spruce (Picea abies, L.) and its ecotypes. It comprises the characteristic of Norway spruce, its importance in the industry and it gives a brief overview of the current position with spruce management during ongoing climate change. The thesis offers the characteristic of organic volatile compounds, the question of stress of conifers and it defines different ways of defence mechanisms against stress and pathogens. The experiment is dealing with volatile compounds profiles within 3 different ecotypes of Norway spruce – acuminata (low), europaea (medium) and obovata (high). Experiment was held in the study site near Cukrak (West of Prague) where the clone archive could be found. It contains all 3 ecotypes cited above in age 51 years (2020). The ability of producing volatile compounds in trees was induced by application of methyl jasmonate between the layer of phloem and wood to the studied trees. The samples of bark and phloem were collected for further laboratory processing after 3 weeks from the MeJa application. More than 400 samples were taken during spring and summer sampling. Extractable substances were identified with GS-MS. The profiles of extracted volatile compounds were processed chemometrically in order to identify them and moreover determine, which ecotype they belong to. In addition to non-target analysis, some compounds were quantified and results from the quantity were used in order to find out differences within ecotypes. Compounds responsible for separation between control and treated samples were identified. In case of ecotypes, differences were found in quantity of estragole and 3-caren.

Klíčová slova

profilování těkavých látek, smrk ztepilý (Picea abies, L.), indukovaný stres

Keywords

volatile compounds profiles, Norway spruce (Picea abies, L.), induced stress

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 20. 4. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Jaromír Hradecký, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta lesnická a dřevařská

Magisterský studijní program / obor:
Lesní inženýrství / Lesní inženýrství