Využití parametrů fluorescence chlorofylu pro posuzování fyziologického stavu lesních dřevin

Adriana Dobšíková

Bachelor's thesis

Utilisation of chlorophyll fluorescence parameters for physiological status assessment in forest trees

Abstract:

Metoda měření fluorescence chlorofylu je rychlá, nedestruktivní, spolehlivá a jednoduchá a v posledních letech se stále více využívá k posuzování fyziologického stavu a sledování fotosyntetického výkonu u řas, rostlin i lesních dřevin. Měření fluorescence chlorofylu umožňuje poskytnout informace o změnách (především poklesu) aktivity fotosyntetického aparátu listu během vystavení rostliny stresovým podmínkám. Umožňuje nejen zjistit, jak lze fluorescenční parametry použít k hodnocení změn ve fotochemii fotosystému II (PSII), lineárního toku elektronů a asimilace CO2 in vivo, ale nastiňuje teoretické základy pro použití konkrétních fluorescenčních parametrů. Rostlina totiž za optimálního stavu (tj. za nestresových podmínek) využívá výrazně větší množství absorbované energie pro fotosyntézu. Mezi nejdůležitější stresory patří: nedostatek světla, sucho, nízké či vysoké teploty, poškození herbicidy či nedostatek živin. V rámci této práce byly analyzovány vypěstované ze semen rostliny olše lepkavé (Alnus glutinosa (L.) Gaertn.), pocházející z České republiky, které byly pěstovány od semínka v růstových komorách a zároveň některé z nich byly vystaveny stresovým podmínkám – suchu. Navíc byly testovány komerčně dostupné kolíčky pro měření fluorescence a porovnány s kolíčky, které byly zhotovené v laboratoři na 3D tiskárně. Výsledky měření po vytvoření OJIP křivek prokázaly, že obě listové svorky jsou použitelné, avšak mezi hodnotami fluorescence chlorofylu obou kolíčků jsou malé odlišnosti. Také byly provedeny výpočty z dat pomocí různých statistických metod. Následně výsledky byly interpretovány do grafů a tabulek.

Abstract:

The chlorophyll fluorescence measurement method is fast, non-destructive, reliable and simple and has been increasingly used in recent years to assess the physiological status and monitor photosynthetic performance in algae, plants and forest trees. Chlorophyll fluorescence measurements can provide information on changes (especially decline) in the activity of the photosynthetic apparatus of the leaf during exposure of the plant to stress conditions. Not only does it allow us to determine how fluorescence parameters can be used to assess changes in photosystem II (PSII) photochemistry, linear electron flow and CO2 assimilation in vivo, but it outlines the theoretical basis for the use of specific fluorescence parameters. This is because the plant uses significantly more absorbed energy for photosynthesis under optimal conditions (i.e. under non-stress conditions). The most important stressors are: lack of light, drought, low or high temperatures, herbicide damage or nutrient deficiency. In this work, the plants grown from the seeds of the sticky alder (Alnus glutinosa (L.) Gaertn.), originating from the Czech Republic, were analysed, which were grown from seed in growth chambers and at the same time some of them were exposed to stress conditions – drought. In addition, commercially available pegs were tested for fluorescence measurements and compared with pegs that were made in the laboratory on a 3D printer. The results of the measurements after creating OJIP curves showed that both leaf clips were usable, but there were small differences between the chlorophyll fluorescence values of the two pins. Also, calculations were made from the data using various statistical methods. Subsequently, the results were interpreted into graphs and tables.

Keywords

fluorescence chlorofylu, OJIP, stres, sucho, lesní dřeviny

Keywords

chlorophyll fluorescence, OJIP, stress, drought, forest tree species

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 3. 6. 2024
• Supervisor: RNDr. Jaroslav Čepl, Ph.D.
• Reader: Ivana Tomášková, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Bachelor programme / specializace:
Forestry / Forest Ecosystems Protection and Silviculture