Vliv vysychání na primární procesy fotosyntézy u vybraných druhů lišejníků

Bc. Michaela Hýsková

Master's thesis

Effect of desiccation on primary processes of photosynhesis in selected lichen species

Abstract:

U vybraných druhů lišejníků (Hypogymnia physodes, Xanthoria parientina, Peltigera canina, Evernia prunastri, Cladonia rangiformis, Umbilicaria antarctica, Lasallia pustulata) byla hodnocena mezidruhová variabilita sledovaná na základě rozdílů v parametrech fluorescence chlorofylu. Byly sledovány mezidruhové rozdíly v maximální aktivitě fotochemických procesů v PSII (FV/FM), změny aktivity fotochemických reakcí fotosyntézy v průběhu postupného vysychání lišejníkových stélek. Pomocí souběžných měření byla stanovena závislost kvantového výtěžku fotochemických procesů v PS II na vodním potenciálu a závislost koeficientu nefotochemického zhášení (NPQ) na vodním potenciálu. Dále byl měřen obsah vody v lišejníkových stélkách v průběhu postupného vysychání, který vyústil v kvantifikaci vzájemného vztahu mezi vodním potenciálem a vodním sytostním deficitem (WSD). Výsledky uskutečněných měření ukázaly, že při postupném snižování hodnot vodního potenciálu v průběhu vysychání lišejníkových stélek byl u všech sledovaných druhů lišejníků zaznamenán vzestup koeficientu NPQ z nulových hodnot naměřených za stavu plné hydratace stélek až po nejvyšší zjištěné hodnoty. V průběhu vysychání stélky došlo u sledovaných druhů k postupnému poklesu kvantového výtěžku. Závislost kvantového výtěžku na poklesu vodního potenciálu byla druhově specifická pro sledované druhy lišejníků. Obsah vody v lišejníkových stélkách za postupného vysychání byl definován vzájemným vztahem vodního potenciálu a WSD. Ze zjištěných výsledků vyplývá, že částečné snížení obsahu vody neznamená u lišejníků zásadní omezení aktivity fotochemických reakcí fotosyntézy a že některé lišejníky mají vyšší odolnost vůči vysychání.

Abstract:

The interspecific differences between select lichen species (Hypogymnia physodes, Xanthoria parientina, Peltigera canina, Evernia prunastri, Cladonia rangiformis, Umbilicaria antarctica, Lasallia pustulata) evaluated by the differences in chlorophyll fluorescence parameters. Several characteristics were measured within the presented diploma thesis: maximal photochemical processes activity in PSII (FV/FM), quantum yield of photochemical processes in PSII as dependent on water potential nonphotochemical quenching (NPQ) on water potential. Furthermore, a water content in lichen thalli during gradual dehydration was investigated. These measurements resulted in correlation of water potential to water saturation deficit (WSD). Among investigated lichen species, interspecific differences were found in maximal photochemical processes capacity in PSII (FV/FM). In all studied lichen species, gradual depression of water potential during dehydration of lichen thalli led to an increase NPQ from inicial zero recorded in saturated thalli to the maximum values found in strongly dehydrated thalli. During desiccation, all thalii exhibited gradual decrease in quantum yield. Relation between quantum yield and water potential was found species-specific for investigated lichens. Water content in lichen thalli during gradual dehydration was defined by correlation water potential and WSD. The obtained results indicate that a certain small decrease of water content does not cause substantial limitation of photochemical reactions in PS II while more pronounced dehydration (below -8 MPa) of lichen thallus induces apparent decrease in quantum yield. It might be concluded that lichens have species-specific dehydration tolerance.

Keywords

lišejníky, fotosyntéza, kvantový výtěžek PSII, nefotochemické zhášení, vysychání, vodní potenciál, vodní sytostní deficit, lichen, photosynthesis, quantum yield of PSII, nonphotochemical quenching, dehydration, water potential, water saturation deficit

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 5. 2007

Thesis defence

• Date of defence: 5. 6. 2007
• Supervisor: Mgr. Peter Váczi, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / General Biology