Využití stabilních izotopů ve studiu mykorrhizdních symbióz

Mgr. Martin Rozmoš

Bachelor's thesis

Use of stable isotopes in myccorrhizal symbiosis studies

Abstract:

Využití analytických metod založených na fyzikálně-chemických vlastnostech různých stabilních izotopů stejného prvku zažívá v současnosti ve výzkumu rostlinné fyziologie dynamický rozvoj. Výjimku netvoří ani výzkum mykorrhizních symbióz, které jsou nejběžnějším typem symbiotické asociace v rostlinné říši. Zatímco před rokem 1993 nelze na Web of Science nalézt jedinou práci, která by využívala metody stabilních izotopů ve studiu symbiotických mykorrhizních asociací, celkový počet po tomto datu dosáhl do konce roku 2006 počtu 81 vědecké práce. Tento rozvoj nepochybně souvisí se vzrůstající dostupností příslušných analytických metod. Běžněji využívanou metodou je hmotnostní spektrometrie, s jejíž pomocí se nejčastěji kvantifikují přenosy uhlíku (s využitím poměru 13C/12C) nebo dusíku (15N/14N) mezi oběma asociovanými organismy, tj. mezi rostlinou a houbou. S pomocí této metody bylo např. v roce 2006 poprvé prokázána mutualistická povaha orchideoidní mykorrhizy. S pomocí druhé metody, nukleární magnetické rezonance, byla naopak sestavena metabolická mapa látkové výměny mezi organismy v arbuskulární mykorrhize. Vzhledem k vysoké citlivosti a přesnosti metod založených na stabilních izotopech a velké škále potencionálních využití lze do budoucna předpokládat další rozšiřování těchto metod.

Abstract:

The use of analytical methods based on physical-chemical properties of different stable isotopes of some elements, namely carbon or nitrogen, expands dynamically in the field of plant physiology recently. That is true also for the study of mycorrhizal symbioses which are the most common symbiotic association in plant kingdom. While no scientific article regarding the topic of “stable isotopes” and “mycorrhiza” can be found on Web of Science for the period before 1993, till the end of 2006 eighty one study was published. This progress is without doubt associated with growing availability of these analytical tools. Mass spectrometry is the more commonly used method, usually utilized for quantification of carbon (using 13C/12C ratio) or nitrogen (15N/14N ratio) tranfers between the organisms associated in mycorrhiza. For example, it was shown for the first time in 2006 that orchid mycorrhiza can act as a mutualistic symbiosis under some circumstances. Using an alternative technique, nuclear magnetic resonance, a map of metabolites transfers between organisms associated in arbuscular mycorrhiza was constructed. Considering high sensitivity and accuracy of both these methods and wide spectrum of potential applications, I suppose further spreading of these techniques in the field of mycorrhizal research.

Keywords

mykorrhiza, stabilní izotopy, houby, uhlík, dusík, orchidej, výživa mycorrhiza, stable isotopes, fungi, carbon, nitrogen, orchid, nutrition

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 5. 2007

Thesis defence

• Date of defence: 5. 6. 2007
• Supervisor: RNDr. Milan Baláž, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Biology