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

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

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

Marian Moravec
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 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, uplatnění, vzájemné vztahy Voda a dlouživý růst

2 Srážky a evapotranspirace u různých ekosystémů

3 Adaptace, aklimace Životní prostředí rostlin (klimatická pásma, množství srážek, obsah vody v půdě, vlhkost vzduchu, zasolení) Rostliny vodní a suchozemské (poikilohydrické a homoiohydrické) Adaptace, aklimace

4 Základní charakteristiky Vodní bilance rostliny: absorpce - transpirace, vliv půdní a vzdušné vlhkosti 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

5 Vodní potenciál a jeho komponenty ψ w = (µ w - µ w0 ) / V w ψ w - vodní potenciál, µ w - chemický potenciál vody v systému, µ w0 - chemický potenciálčisté 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 ( p / V) ε - objemový modulus elasticity, V - objem buňky Rozdílné hodnoty ψ w a jeho komponent uvnitř buněk a v apoplastu (ψ wall a ψ tissue )

6 Vodní potenciál listů různých druhů rostlin

7 Uplatnění jednotlivých komponent ψ g vysoké stromy (ψ g = ghρ, g - gravitační konstanta, h - výška, ρ - hustota roztoku), ψ m bobtnání a první fáze klíčení semen ψ p cévy, apoplast, růst, pohyby průduchů ψ s transport na úrovni buněk a pletiv, plasmolýza, kořenový vztlak, růst

8 Plasmolýza

9 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

10 Tlaková komora

11 Tlaková sonda

12 Hoflerův diagram uplatnění

13 Vodní stres Vzniká při jakékoli nerovnováze ve vodní bilanci rostlin kdy rychlost transpirace (E) je vyšší než rychlost absorpce (A). Vysoká E - nízká vlhkost vzduchu, vysoká teplota, vysoká ozářenost, silný vítr snižování E je dosahováno zavíráním průduchů, omezením jejich počtu a velikosti, dostatečnou tvorbou kutikuly a vosků, snižováním listové plochy Nízká A - nedostatek vody v půdě, vysoká koncentrace solí, nízká teplota půdy zvýšení je dosahováno zvětšením kořenového systému, jeho lepším rozložením v půdě a osmotickým a elastickým vyrovnáváním Malé odchylky v A a E vyrovnává transport vody ze zásob a do zásob. Určitý malý vodní stress je nezbytný pro gradient vodního potenciálu mezi substrátem a nadzemní částí umožňující transport vody.

14 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

15 Model buněčné stěny a možnosti změny její extenzibility

16 Změny vodního potenciálu a jeho komponent při stresu

17 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 o p (ψ wo - ψ w ) Lp - hydraulická vodivost, ψ wo - vodní potenciál zdroje vody, ψ w - vodní potenciál prodlužující se buňky Lockartova rovnice: dv/vdt = ml p /(m + L p ) (ψ o - ψ s - Y)

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

19 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

20 Aktivita xyloglukan endotransglykosylázy

21 Vliv NaCl na dlouživý růst

Podobné dokumenty

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

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