DDZ - Zverejnená dizertačná práca

The morphological and physiological stomatal response of tree species under drought stress

Autor
Petek, Anja
Školiteľ
Kurjak, Daniel
Oponent
Ditmarová, Ľubica Lux, AlexanderStojnic, Srdjan
Škola
Technická univerzita vo Zvolene LF KIOLK (LF)
Rok odovzdania
2021
Počet strán
100strán. s
Trvalý odkaz - CRZP
https://opac.crzp.sk/?fn=detailBiblioForm&sid=334AA18D2886008FBBDD65272232
Primárny jazyk
angličtina

Typ práce
Dizertačná práca

Študijný odbor
4219 | *lesníctvo

Dátum zaslania práce do CRZP
28.05.2021

Dátum vytvorenia protokolu
28.05.2021

Dátum doručenia informácií o licenčnej zmluve
30.08.2021

Práca je zverejniteľná od
ihneď

Elektronická verzia
 Stiahnuť prácu (pdf)
 Prehliadať
Suchom zapríčinená mortalita drevín a porastov sa stáva čoraz závažnejším a častejším dôsledkom meniacej sa klímy. Dopad periód sucha na dreviny bude s predpokladanými vyššími teplotami vzduchu a so zmenou distribúcie zrážok nepochybne ešte výraznejší. To opätovne vyvoláva záujem o poznanie presnej reakcie drevín na stres zo sucha. Najmä prieduchy, ako „senzory“ zmien prostredia a terminálne elementy hydraulického systému, môžu zohrávať kľúčovú úlohu v udržaní vodnej bilancie a v adaptácii drevín na zmeny klímy. Hlavným cieľom predkladanej práce preto bolo určiť odpoveď prieduchov na nedostatok vody a to ako z pohľadu štrukturálneho, tak aj funkčného. Z hľadiska fyziológie je sucho vnímané a signalizované rastlinami rôznymi spôsobmi, ktoré zahŕňajú aj reguláciu otvorenosti prieduchov. Prvým cieľom preto bolo zhodnotiť odbornú literatúru a diskutovať, akú úlohu zohráva kyselina abscisová pri detekcii a signalizácii sucha v rastline. Ďalej bol skúmaný vplyv nedostatku vody na fotosyntézu, parametre výmeny plynov a na syntézu reaktívnych foriem kyslíka, spolu s možnosťami ich odbúravania cez súvisiace morfo-fyziologické ochranné mechanizmy. Tiež sme experimentálne stanovili časovú postupnosť odozvy prieduchov na sucho a identifikovali charakteristiky, ktoré najlepšie vysvetľujú dobu prežitia počas sucha. Pokus sme realizovali na štyroch druhoch ihličnanov z čeľade Cupressaceae (Cupressus sempervirens L., Juniperus communis L., Tetraclinis articulata (Vahl) Mast., Taxodium distichum (L.) Rich), ktoré sa vyznačujú rozdielnou odolnosťou voči vzniku embólií. Zistili sme, že v porovnaní s druhom citlivým na sucho zatváral druh odolný voči suchu prieduchy neskôr, vykazoval nižšie hodnoty bodu vädnutia, mal nižšiu minimálnu vodivosť listu a nižší vodný potenciál, pri ktorom dochádza k 50%-nej strate hydraulickej vodivosti (Ψ50). Ďalej sme potvrdili v literatúre zmieňovanú kritickú hodnotu -4 MPa ako hranicu, pri ktorej dokonca aj dreviny najodolnejšie voči vzniku embólií zatvárajú prieduchy. Definovali sme integrujúci parameter zohľadňujúci kombináciu troch charakteristík: Ψ50, zatváranie prieduchov a minimálnu listovú konduktanciu. Tento parameter opisuje mieru odolonosti voči „vyčerpaniu hydraulickej bezpečnostnej zóny” a zohľadňuje statické aj dynamické zložky tolerancie voči suchu. Hoci rastliny môžu reagovať pomerne rýchlo na krátkodobé výkyvy podmienok prostredia prostredníctvom otvárania a zatvárania prieduchov, dlhodobé rozdiely klímy môžu vyvolať tiež zmeny v ich morfológii. Pre stanovenie morfologickej reakcie prieduchov na zmenené podmienky prostredia sme porovnávali prieduchové a listové charakteristiky deviatich proveniencií buka lesného (Fagus sylvatica L.), ktoré rástli na dvoch provenienčných plochách s kontrastnou klímou (teplejšia a suchšia/chladnejšia a vlhkejšia). Po prenose do nového prostredia vykazovali proveniencie buka lesného vysokú mieru adaptácie aj aklimácie prieduchových charakteristík. Proveniencie rastúce na relatívne suchej výskumnej ploche vykazovali konzistentne nižšie hodnoty prieduchových charakteristík v porovnaní s provenienciami rastúcimi na vlhkejšej ploche. Sledované rozdiely v morfológii prieduchov súviseli s dlhodobou ariditou a teplotou vzduchu v mieste pôvodu proveniencií, a tiež s klímou na provenienčných plochách. Heterogenita klímy a zemepisná šírka miesta pôvodu proveniencií ovplyvňovali výrazne fenotypovú plasticitu prieduchových charakteristík. Navyše, vyššia fenotypová plasticita proveniencií bola asociovaná s vyššou mortalitou v suboptimálnych podmienkach, nie však v priaznivých hydrických podmienkach.

Verzia systému: 6.2.61.5 z 31.03.2023 (od SVOP)