Otevírání průduchů, rychlost fotosyntézy na modrém světle a růst stonku mutanta rajčete 7B-1

Mgr. Eliška JEŽILOVÁ

Advanced ('rigorózní') thesis

Abstract:

U mutanta rajčete 7B-1 s poruchou v signální dráze modrého světla a vyšším obsahem kyseliny abscisové (ABA) byla studována reakce průduchů a fotosyntézy na modré světlo a rychlost růstu stonku dospělých rostlin v porovnání s kontrolními rostlinami rajčete (Solanum lycopersicum L., cv. Rutgers) (WT). Pomocí gazometrické aparatury byla měřena kinetika nárůstu stomatální vodivosti (gs), rychlosti fotosyntézy (PN) a transpirace (E) na modrém světle a hodnoty těchto parametrů v ustáleném stavu na 1., 4. a 9. listu (počítáno od báze) rostlin WT a 7B-1 ve stáří 5, 7 a 9 týdnů. U měřených listů byla také vyhodnocena efektivita využití vody (WUEi) a obsah chlorofylu. Zároveň byla na stejných rostlinách po dobu 4 týdnů (stáří rostlin 59 týdnů) měřena délka internodií stonku a celkový relativní přírůstek internodií. Kinetiky nárůstu gs, PN a E indukovaného modrým světlem byly u mladých listů rostlin 7B-1 i WT, podobně jako hodnoty těchto parametrů v ustáleném stavu, většinou velmi podobné. S rostoucím stářím 1. a 4. listů docházelo u rostlin 7B-1 ve srovnání s WT k výraznějšímu zpomalení kinetiky gs, PN a E a poklesu hodnot v ustáleném stavu. To se projevilo signifikantním rozdílem většiny uvedených charakteristik u starších 1. a 4. listů. Hodnoty WUEi byly u 4. a 9. listů rostlin 7B-1 vyšší ve srovnání s WT. Obsah chlorofylu se v listech 7B-1 a WT rostlin nelišil. Délka internodií 7B-1 rostlin ve stáří 5 týdnů byla větší než u WT rostlin. Tento rozdíl se ale z důvodu rychlejšího relativního růstu mladších internodií WT rostlin v průběhu měření zmenšoval. Zjištěné rozdíly ve fotosyntetických a růstových parametrech mohou být způsobeny vyšším obsahem endogenní ABA v listech 7B-1 rostlin a jejich nižší citlivostí k modrému světlu. Mladší rostliny 7B-1 ale mohou být zároveň méně citlivé k endogenní ABA, což mohlo být příčinou minimálních rozdílů ve fotosyntetických parametrech mezi mladšími listy 7B-1 a WT rostlin a rychlejšího růstu stonku u mladších rostlin 7B-1.

Abstract:

The stomatal opening and the rate of photosynthesis under blue light was studied in the 7B-1 mutant in tomato with a defect in blue-light signaling and higher content of endogenous abscisic acid (ABA). Also, the growth rate of stem of mature 7B-1 plants and wild type tomato (Solanum lycopersicum L., cv. Rutgers) (WT) was compared. The kinetics of the increase of stomatal conductance (gs), photosynthetic rate (PN) and transpiration rate (E) under blue light and the values of the parameters in steady-state were measured using a gas-exchange system in the 1st, 4th and 9th leaves (counted from the plant base) of 5-, 7- and 9-week-old WT and 7B-1 plants. Also, the intrinsic water-use efficiency (WUEi) and the chlorophyll content of the measured leaves were estimated. The length of stem internodes and the total relative increment of internodes of WT and 7B-1 plants was measured during four weeks (from the plant age of 5 to 9 weeks). The kinetics of the gs, PN and E increase induced by blue light were mostly very similar in younger leaves of 7B-1 and WT plants as well as the steady-state values of the parameters. With the aging of the 1st and 4th leaves, the kinetics of gs, PN and E was delayed and the steady-state values of these parameters decreased more pronouncedly in 7B-1 plants compared with WT. This was exhibited by significant differences of most characteristics measured in older 1st and 4th leaves. WUEi was higher in the 4th and 9th leaves of 7B-1 plants than in WT plants. The leaf chlorophyll content did not differ between 7B-1 and WT plants. The length of internodes of the 5-week-old plants of 7B-1 was higher compared with WT. This difference decreased during the experiment because of faster relative growth of younger internodes of WT plants. The observed differences in the photosynthetic and growth parameters can be caused by higher endogenous level of ABA in 7B-1 plants and their lower sensitivity to blue light. Moreover the 7B-1 plants in earlier growth phases can also be less sensitive to the endogenous ABA, which could be the reason of the non-significant differences of the photosynthetic parameters in the younger leaves of 7B-1 and WT plants and the faster stem growth of the younger 7B-1 plants.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 1. 2016

Accessible from:: 18. 1. 2016

Thesis defence

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Advanced ('rigorózní řízení') programme / field:
Physics / Biophysics