Vodní režim rostlin. Obsah vody, RWC, vodní potenciál a jeho komponenty: Adaptace, aklimace: rostliny vodní, poikilohydrické (řasy, mechy,

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Vodní režim rostlin. Obsah vody, RWC, vodní potenciál a jeho komponenty: Adaptace, aklimace: rostliny vodní, poikilohydrické (řasy, mechy,"

Štefan Horák
před 4 lety
Počet zobrazení:

1 Vodní režim rostlin Úvod Klima, mikroklima Adaptace, aklimace: rostliny vodní, poikilohydrické (řasy, mechy, lišejníky, kapradiny, vyšší rostliny) a homoiohydrické. Obsah vody, RWC, vodní potenciál a jeho komponenty: charakteristika, uplatnění, vzájemné vztahy Voda a dlouživý růst

2 Základní charakteristiky Obsah vody v rostlině [%] = (FM - DM / FM) 100 FM - čerstvá hmotnost, DM - hmotnost sušiny protoplazma %, organely bohaté na lipidy (chloroplasty, mitochondrie) 50 %, zralé dužnaté plody %, listy %, kořeny %, dřevo 50 %, semena, pylová zrna 5-15 % Relativní obsah vody, RWC [%] = [ 1 - (FM s -FM a )/(FM s -DM) ] 100, FM s - hmotnost po nasycení, FM a - aktuální hmotnost Vodní bilance rostliny: absorpce - transpirace, vliv půdní a vzdušné vlhkosti

3 Vodní potenciál a jeho komponenty ψ w = (μ w -μ 0 w ) / Vw ψ w - vodní potenciál, μ w - chemický potenciál vody v systému, μ 0 w - chemický potenciál čisté vody, V w - molární objem vody μ w = ( G / n i ) T,p,nj G - Gibbsova volná energie, n i -počet molů komponenty i, nj - počet molů ostatních komponent, T - absolutní teplota, p - tlak ψ w = ψ s + ψ p + ψ m + ψ g ψ s - osmotický potenciál, ψ p - tlakový potenciál, ψ m -matriční potenciál, ψ g - gravitační potenciál ψ s = (RT / V w ) ln a w = -crt R - plynová konstanta, a w - aktivita vody, c - koncentrace ε = V (Δp / ΔV) ε - objemový modulus elasticity, V - objem buňky Rozdílné hodnoty ψ w a jeho komponent uvnitř buněk a v apoplastu (ψ wall a ψ tissue )

4 Metody stanovení ψ w - psychrometrie, tlaková komora [vztah mezi ψ w a vlhkostí vzduchu: ψ w = (RT / V w ) ln(e/e s ) ] ψ s - psychrometrie, kryoskopie ψ p - tlaková sonda Termočlánkový psychrometr

5 Tlaková komora

6 Tlaková sonda

7 Hoflerůvdiagram uplatnění Uplatnění jednotlivých komponent: ψ g - vysoké stromy ψ m -klíčení semen (asi do 60 % obsahu vody) ψ p - cévy, apoplast, růst, pohyby průduchů ψ s - transport na úrovni buněk a pletiv, plasmolýza, plasmoptýza, kořenový vztlak, osmotické vyrovnávání, růst

8 Osmotické a elastické vyrovnávání Osmotické a elastické vyrovnávání (růst, sucho, zasolení, nízká teplota, apod.), indukce snížením vodního potenciálu půdy nebo vlhkostí vzduchu Osmotické vyrovnávání příjem iontů, produkce nebo hromadění osmoticky aktivních látek: cukry (glukóza, trehalóza, sacharóza), alkoholy (manitol, sorbitol, glycerol), polyaminy, aminokyseliny (prolin), betainy (glycinbetain), též ochranný význam, především membrán, prolin např. též zdroj C a N, ochrana proti ROS Dehydriny zrání semen, pylových zrn, vegetativní části rostlin při stresu, též vlivem ABA Elastické vyrovnávání expansin, xyloglucan endotransglykosyláza, peroxidáza

9 Změny vodního potenciálu a jeho komponent při stresu

10 Voda a růst Dlouživý růst: dv/vdt m(ψ p -Y) m - extenzibilita buněčné stěny, ψ p - tlakový potenciál, Y - hraniční tlakový potenciál dv/vdt L p (ψ o w - ψw ) Lp - hydraulická vodivost, ψ o w - vodní potenciál zdroje vody, ψw - vodní potenciál prodlužující se buňky Lockartova rovnice: dv/vdt = ml p /(m + L p ) (ψ o - ψ s -Y)

11 Model buněčné stěny a možnosti změny její extenzibility

12 Aktivita xyloglukan endotransglykosylázy

13 Vodní stress a růst Rozdílné ovlivnění prodlužovacího růstu kořenů a stonků snížením vodního potenciálu media

14 Vodní stress a růst Rychlost prodlužovacího růstu (a) a hodnoty tlakového potenciálu (b) v různé vzdálenosti od vrcholu kořene v medium o rozdílném vodním potenciálu

Podobné dokumenty

Vodní režim rostlin. Úvod Adaptace, aklimace: rostliny vodní, poikilohydrické (řasy, mechy, lišejníky, kapradiny, vyšší rostliny) a homoiohydrické.

Vodní režim rostlin. Úvod Adaptace, aklimace: rostliny vodní, poikilohydrické (řasy, mechy, lišejníky, kapradiny, vyšší rostliny) a homoiohydrické. Vodní režim rostlin Úvod Adaptace, aklimace: rostliny vodní, poikilohydrické (řasy, mechy, lišejníky, kapradiny, vyšší rostliny) a homoiohydrické. Obsah vody, RWC, vodní potenciál a jeho komponenty: charakteristika,