Optimalizace hydroponické kultivace divokého ječmene v přítomnosti bakterií Enterobacter sp.

David TATALÁK

Bachelor's thesis

Optimization of the wild type barley plants cultivation in hydroponic conditions in the presence of Enterobacter sp.

Abstract:

V důsledku stále se zvyšujících nároků na výnosnost zemědělských plodin je používáno stále větší množství různých umělých chemických látek, zejména se jedná o herbicidy, pesticidy a umělá hnojiva, které pomáhají rostlinám v růstu, ale na druhou stranu působí značné ekologické zatížení okolního prostředí. Proto se velké úsilí věnuje nalezení postupů při pěstování rostlin, které jsou šetrné jak k rostlinám, tak i k okolnímu prostředí. Mezi slibné varianty patří využití prospěšných bakterií. Tyto mají různé přínosné efekty pro rostliny. Mechanismy účinku prospěšných bakterií jsou různé a liší se od druhu bakterie, druhu hostitelské rostliny a prostředí, ve kterém se rostlina nachází. Teoretická část práce se zabývá mitogenem aktivovanými protein kinasamy a jejich signálními drahami, se zaměřením na ječmenové a rýžové kinasy a taky roli kinas během biotického stresu. Druhý oddíl teoretické části práce pojednává o prospěšných bakteriích a jejich interakcích s hostitelskými rostlinami. Důraz je kladen na biotický stres a na námi zkoumaný bakteriální kmen Enterobacter sp. SA187. Experimentální část se soustředí na sledování fenotypových projevů na kořenech ječmene setého (Hordeum vulgare) cv. Golden Promise po kultivaci v hydroponických podmínkách společně s bakteriálními kmeny Enterobacter sp. SA187 W a SA187 Y. U rostlin byly sledovány tři fenotypové kořenové parametry: délka kořenů, počet kořenů a tloušťka kořenů u inokulovaných a kontrolních rostlin před a po kultivaci s bakteriemi Enterobacter sp. SA187 W a SA187 Y.

Abstract:

Due to the ever-increasing demands on the yield of agricultural crops, an increasing number of different artificial chemicals are used, especially herbicides, pesticides and various artificial fertilizers, which help plants to grow. On the other hand, these chemicals are the main reason for considerable ecological burden of the environment. Great efforts are being made to find more environmentally friendly substitutes. Among the most promising ones which have the potential to substitute chemicals are the plant growth promoting bacteria. These bacteria have various beneficial effects on plants. The mechanisms of their action are different and depend upon the type of bacterium, type of the host plant and the environment in which the plant is located. The theoretical part deals with mitogen-activated protein kinases and their role in signaling pathways, focusing on barley and rice MAP kinases. We discussed also the role of MAP kinases during biotic stress. The second part deals with beneficial bacteria and their interactions with host plants underlying their impact on plants during biotic stress with the focus on the bacterial strain Enterobacter sp. SA187. The experimental part deals with the monitoring of root phenotypic changes in barley (Hordeum vulgare) cv. Golden Promise after hydroponic cultivation together with bacterial strains of Enterobacter sp. SA187 W and SA187 Y. Three phenotypic root parameters were quantified: root length, number of roots and root thickness of inoculated and control plants before and after cultivation with Enterobacter sp. SA187 W and SA187 Y bacteria.

Keywords

biotický stres, Enterobacter sp. SA187, hydroponie, ječmen setý (Hordeum vulgare) cv. Golden Promise, mitogen aktivované protein kinasy, prospěšné bakterie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 5. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Pavol Vadovič, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biotechnology and Gene Engineering