Změny translokace asimilátů během ontogeneze pšenice seté

Semen Lysytskyi

Bachelor's thesis

Changes assimilates translocation during ontogeny of wheat plants

Abstract:

Pšenice setá (Triticum aestivum L.) je jak celosvětově, tak i v ČR nejpěstovanější obilninou a patří mezi jednu z nejstarších kulturních plodin. Začátky pěstování pšenice sahají daleko do historie a jsou spojeny se vznikem zemědělství. Pšenice, díky řadě svých vlastností se postupně stala hlavní pěstovanou polní plodinou a rozšířila se na všechny kontinenty kromě Antarktidy. V současnosti jí najdeme všude, kde to dovolují povětrnostní a půdní podmínky. V současné době po velké šlechtitelské revoluci s úpravami sklizňového indexu jsou hledány další možnosti zvyšování výnosů pšenice. Vyhledávání zdrojů nových vlastností, které by mohly splňovat tuto potřebu je zásadní, přičemž lze využívat i alternativní možnosti. Jako perspektivní se jeví materiály se změněným morfotypem klasu, umožňujícím další zvyšování sklizňového indexu (poměr mezi hmotností zrna a hmotností nadzemní biomasy), genotypy se změněným zabarvením zrna a povrchu rostlin (zabarvení rostlin a přítomnost voskového povlaku má adaptační význam). V práci je sledován vliv genotypu a ontogenetického vývoje na transport asimilátů a fotosyntetickou akumulaci energie u 8 genotypů pšenice seté. Pokus byl založen jako nádobový se zeminou ve skleníku katedry botaniky a fyziologie rostlin v částečně řízených podmínkách, za zachování přirozeného světelného režimu. V rámci ontogenetického vývoje pšenice se uskutečnilo 5 odběrů v následujících vývojových fázích: BBCH 47; 55, 65; 75; 89. Transport asimilátů v rámci jednotlivých rostlinných orgánů byl zjišťován metodou spalné kalorimetrie, pomocí suchého spalného adiabatického kalorimetru LAGET MS 10A. Ze získaných výsledků vyplývá, že průměrné hodnoty asimilátů zkoumaných orgánů pšenice seté byly v pořadí kořen (11,79 kJ.g-1 ), praporcový list (12,6 kJ.g-1 ), nadzemní biomasa (12,77 kJ.g-1 ) a klas (15,51 kJ.g-1 ). Na základě průměru hodnot spalného tepla lze stanovit následující pořadí testovaných genotypů: ANBW 6A/ANK-26B> ANDW 20A> LD222> ANK-1B> ANBW 6A/ANK-38> ANK-28A> Novosibirskaya 67> ANBW2N. Obsah energie v listech sledovaných genotypů pšenice seté průkazně narůstá do fáze 65 BBCH a poté vlivem senescence dochází k jeho poklesu. V případě hodnot spalného tepla praporcového listu, byl obsah energie opět nejvyšší ve fázi kvetení. Pote postupně, podobně jako u listů, dochází k pozvolnému poklesu obsahu energie. V generativních orgánů se obsah energie zvyšuje od kvetení až do plné zralosti.

Abstract:

Common wheat (Triticum aestivum L.) is the most cultivated cereal worldwide and in the Czech Republic and is one of the oldest cultivated crops. The beginnings of wheat cultivation date back to history and are associated with the emergence of agriculture. Due to its many properties, wheat has gradually become the main cultivated field crop and has spread to all continents except Antarctica; it can be found anywhere with suitable weather and soil conditions. We can find it wherever weather and soil conditions allow. At this moment, after the great breeding revolution with adjustments to the harvest index, other possibilities for increasing wheat yields are being sought. Finding sources of new features that could meet this need is essential, and alternative options can be used. Materials with altered spikelet morphotype appear to be promising, enabling the further increase of harvest index (ratio between grain weight and aboveground biomass weight), genotypes with altered grain and plant surface color (plant color and presence of wax coating is of adaptive ability). This thesis is focusing on the changes that assimilate translocation during ontogeny for 8 genotypes of wheat plants. The experiment was performed with containers with soil in the greenhouse under partially controlled conditions while maintaining the natural light regime. As part of the ontogenetic development of wheat, five samplings took place during the vegetation during the developmental stages: BBCH 47; 55, 65; 75; 89. The transport of assimilates within individual plant organs was determined by the method of combustion calorimetry, using a dry combustion adiabatic calorimeter LAGET MS 10A. The obtained results show that the average values of assimilates of the examined organs of sown wheat were in the order: a root (11.79 kJ.g-1 ), a flag leaf (12.6 kJ.g-1 ), aboveground biomass (12.77 kJ.g-1 ), and a spikelet (15.51 kJ.g-1 ). Based on the average values of combustion heat, the following order of tested genotypes can be determined: ANBW 6A/ANK-26B> ANDW 20A> LD222> ANK-1B> ANBW 6A/ANK-38> ANK-28A> Novosibirskaya 67> ANBW2N. The energy content in the leaves of the observed genotypes of common wheat significantly increases up to the 65 BBCH phase and then decreases due to senescence. In the case of the values of the combustion heat of the flag leaf, the energy content has reached the highest value in the 65 BBCH. Then, similarly to the leaves, the energy content gradually decreases. In generative organs, the energy content increases from 65 BBCH to 89 BBCH.

Keywords

pšenice setá, transport asimilátů, spalné teplo

Keywords

Common wheat, transport of assimilates, combustion heat

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 5. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jiří Kudrna

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Crop Science / Crop Science