Ekologie pozdních ekotypů poloparazitických rostlin

Martin HLUČIL

Bachelor's thesis

Ecology of autumnal ecotypes of hemiparasitic plants

Abstract:

Poloparazitické rostliny jsou ekologická skupina čítající 3 4 tisíce druhů. Druhově nejpočetnější jsou řád Santalales a čeleď Orobanchaceae. Rostliny z této čeledi jsou častým objektem výzkumu, protože se zde setkáme s různými typy parazitismu a navíc je mezi nimi mnoho významných polních plevelů. Často jsou tyto rostliny nazývány ekosystémovými inženýry. Byly u nich popsány významné interakce s hostitelem ale i ostatními druhy organismů a také vliv na celé společenstvo. Setkáváme se s nimi často v méně produktivních společenstvech, kde není tak velká konkurence o světlo, které vyžadují k fotosyntéze. Vodu a některé živiny, včetně organického uhlíku, vysávají z dřevních svazků hostitele, v důsledku toho například potlačují jeho růst. Obvykle také dochází k dalšímu snižování produktivity společenstva a často ke změně druhového složení vegetace. Poslední dobou jsou tyto poznatky využívány v ekologii obnovy. Už několik autorů se snažilo odhadnout závislost na hostiteli nebo dokonce procentuální obsah heterotrofně získaného uhlíku v biomase parazita pomocí izotopové analýzy. Tato práce je také příkladem využití izotopové analýzy ve výzkumu ekologie a fyziologie poloparazitických rostlin. V lokalitě nedaleko Ivančic na Brněnsku proběhl polní pokus s cílem zjistit, jestli má heterotrofní zisk uhlíku nějaký přínos pro přežívání světlíku tuhého (Euphrasia stricta) během vrcholu vegetační sezóny. Tato hypotéza se nepotvrdila, ukázalo se však, že pro tento podzimní ekotyp poloparazita je příjem uhlíku od hostitele důležitý v období těsně po klíčení.

Abstract:

Hemiparasitic plants represent an ecological group of 3 4 thousand species. Most of these plants belong to order Santalales or family Orobanchaceae. Plants of this family are the frequent objects of research because theyuse various types of parasitism and in addition many of them are important weeds in agriculture. These plants are often called ecosystem engineers. There were reported significant interactions with the host but also with other organisms and well described also influence on plant community. We can find them often in less productive communities where it is not so much competition for light that is required for hemiparasite's photosynthesis. They suck water and some nutrients including organic carbon from the host xylem and consequently, for example, they inhibit its growth. Parasitism also usually leads to further reduction of the plant community productivity and often results in changes of vegetation composition. These findings are recently applied in restoration ecology. Several authors have already tried to estimate the dependence of the parasite on the host or even a percentage of heterotrophically obtained carbon in parasite's biomass by using isotope analysis. This thesis is also an example of the use of isotope analysis in ecological and physiological research of hemiparasitic plants. Field experiment was established near Ivančice in the Brno region to determine if heterotrophic carbon gain has some benefit for survival of Euphrasia stricta during the peak growing season. This hypothesis was not confirmed. However, it turned out that sucking carbon from the host in the period immediately after germination is important for this autumnal hemiparasitic ecotype.

Keywords

Orobanchaceae, Euphrasia stricta, parazitické rostliny, pozdní ekotypy, izotopová analýza, uhlíkový metabolismus

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2016

Accessible from:: 30. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Jan Mládek, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Systematic Biology and Ecology