Vliv zasolení na obsah prolinu a relativního výtoku elektrolytů u vybraných druhů zelenin

Anika Jindrová

Bachelor's thesis

The proline accumulation and relative electrolyte leakage of choice vegetable plants in response to salt stress

Abstract:

Zasolení půd je značným celosvětovým problémem, kvůli kterému je nutno začít zkoumat odolnost různých plodin vůči zasolení. Proto se tato práce zabývá působením solí na vybrané druhy listové zeleniny a zkoumá, které druhy jsou vhodné pro pěstování ve stresovém prostředí. Cílem práce bylo zjištění, nakolik zasolení ovlivňuje obsah prolinu a míru poškození membrány na základě relativního výtoku elektrolytů. K pokusům, byly vybrány tři druhy listové zeleniny -- špenát setý (Spinacia oleracea L.), šrucha zelná (Portulaca oleracea L.) a čtyřboč rozložitá (Tetragonia tetraginoides). U těchto druhů je předpokládána rozdílná reakce na zasolení. Pokus byl založen v částečně řízených podmínkách skleníku Katedry botaniky a fyziologie rostlin FAPPZ. Rostliny byly pěstovány ve směsi pěstebního substrátu typu A a křemičitého písku v poměru 2:1. Pokus se skládal ze 4 variant. První varianta byla kontrolní a byla zalévána deionizovanou vodou. Druhá varianta byla zalévána vodou s koncentrací 0,15 M NaCl, třetí varianta měla zálivku s koncentrací soli 0,25 M NaCl a koncentrace NaCl u čtvrté varianty byla 0,5 M. Již od výsevu byly rostliny pěstovány v daných stresových podmínkách. Rostliny byly zalévány 200ml vody, 2--3 x za týden podle okolních podmínek a jednou za 14 dní byly rostliny zality destilovanou vodou. V průběhu pokusů se uskutečnilo 6 odběrů ve dvoudenních intervalech. Z výsledků měření relativního výtoku elektrolytů bylo zjištěno, že jako nejcitlivější na zasolení z vybraných druhů se jeví špenát setý, u kterého byla naměřena nejvyšší míra poškození buněčných membrán, tato hodnota činila 96,08 % u varianty 0,5 M NaCl. Jako tolerantní vůči zasolení z hlediska relativního výtoku elektrolytů se jeví čtyřboč rozložitá u které byla nejvyšší hodnota poškození membrány 84,33 % u varianty 0,5 M NaCl. Z výsledků prolinu vyplývá, že šrucha zelná při stresu zasolením produkuje až 10 x více prolinu než špenát a čtyřboč. Nejvyšší množství prolinu bylo naměřeno u šruchy zelné 2171 mikrogram na gram čerstvé hmoty listů u varianty 0,5 M NaCl. Naopak nejnižší hodnota byla naměřena u čtyřboče 140 mikrogram na gram čerstvé hmoty listů prolinu u varianty 0,5 M NaCl. Závěrem je možné konstatovat, že na zasolení nejcitlivěji reaguje špenát setý a jako tolerantní se jeví rostliny čtyřboče rozložité.

Abstract:

Salinity of soils is a global problem, which it is necessary to start to examine the resistance of various crops in relation to salinity. Therefore, this work deals with the effects of salts on the selected kinds of leafy vegetables and examines which species are suitable for growing in a stressful environment. The aim of the work was to determine the extent to which salinity affects the contents of proline and the degree of damage to the membranes on the basis of the relative electrolyte leakage. Trials were selected three types of leafy vegetables--spinach (Spinacia oleracea L.), purslane (Portulaca oleracea l.) and new zealand spinach (Tetragonia tetraginoides ). For these species, it is assumed to be different responses to salinity. The attempt was founded in the greenhouse of the Department of botany and plant physiology FAPPZ. Plants were grown in a mixture of growing medium type A and silica sand in the ratio of 2:1. Trial consisted of 4 variants. The first variant was the control and it was watered with deionized water. The remaining three variants were watered with water with a concentration of NaCl. The second variant was watered with water with a concentration of 0,15 M, the third variant had watered with a concentration of 0,25 M and concentration of the fourth variation of watered was 0,5 M. Since sowing, plants were grown in stressful conditions. The plants were watered 200 ml water, 2-3 x per week, according to the environmental conditions and once every 14 days the plants were watered with distilled water. During the experiment was 6 offtake every two days. From the results of measurements of the relative electrolyte leakage, it was found that the most sensitive on the NaCl of the selected species appears to be spinach, which has been measured in the highest rate of damage to cell membranes, this value was 96,08 % with variations of 0,5 M NaCl. Best endured the stress of salinization in terms of relative electrolyte leakage had new zealand spinach which the highest value of membrane damage was 84,33 %. The results of the proline , shows that the purslane produces up to 10 x more proline than spinach and new zealand spinach. The highest amount of proline was measured with purslane as 2171 mg.g-1 fresh weight of the variant of 0.5 M NaCl. In contrast, the lowest value was obtained at new zealand spinach 140 mg.g-1 fresh weight of proline for 0,5 M NaCl. In conclusion, it is possible to conclude that the most sensitively responds have spinach and as a tolerant plants appears to be new zealand spinach.

Keywords

šrucha, špenát, čtyřboč, stres zasolením, relativní výtok elektrolytu, prolin

Keywords

purslane, spinach, new zealand spinach, salt stress, relative elektrolyte leakage, proline

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: 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:
Horticulture / Horticulture