Fyziologické a anatomické přizpůsobení sazenic na stres suchem - metody studia stresu Doc. Roman Gebauer; Ing. Roman Plichta, Ph.D.; Doc. Josef Urban Fakulta lesnická a dřevařská, Ústav lesnické botaniky, dendrologie a geobiocenologie Brno 23.1. 2019
Osnova Význam anatomie a morfologie dřevin Vliv stresu na fyziologii, anatomii a morfologii dřevin Fyziologické, anatomické a morfologické reakce na stres suchem Závěr 2
Význam anatomie a morfologie dřevin Anatomická stavba a vedení látek kmen cévy a cévice listy průduchy H 2 O H 2 O H 2 O cévice H 2 O 3
Význam anatomie a morfologie dřevin H 2 O CO 2 Mikroskopická úroveň má vliv na globální toky látek 4
Vliv stresu na anatomii a morfologii dřevin Stejné stanoviště po celý život Abiotické a biotické stresory komplexní působení 5 Studium funkcí a reakcí rostlin na stres v přirozených podmínkách je komplikované
Vliv stresu na anatomii a morfologii dřevin stres je normální jev - hnací síla evoluce - zvyšuje odolnost jedince vůči patogenům 8 Délka nekrózy (cm) 6 4 2 0 Kontrola Mírný stres Silný stres Gebauer et al. (In preparation) 6
Vliv stresu na anatomii a morfologii dřevin reakce buněk na stres buňka (Öpik a Rolfe 2005) (Larcher 1995) 7
Vliv stresu na anatomii a morfologii dřevin reakce pletiv a jedince na stres buňka pletivo orgán jedinec (Öpik a Rolfe 2005) (Larcher 1995) 8
Vliv abiotických faktorů www.intersucho.cz sucho + =? 9
Vliv abiotických faktorů - sucho vliv na fyziologii rostlin osmotické přizpůsobení rafinosa, pinitol, dehydriny Lintunen et al. 2016. Frontiers in Plant Science 7:726 10
Vliv abiotických faktorů - sucho průduchová vodivost a fotosyntéza Jupa et al. 2017. Tree Physiol 37:1182-1197 1,2 1 0,8 0,6 W M S LI-COR 6400 0,4 0,2 0 14.8.2014 20.8.2014 Photo Hájičková et al. (In preparation) 11
Vliv abiotických faktorů - sucho - struktura kutikuly 12
Stav fotosyntetického aparátu (obsah chlorofylů, karotenoidů) Nepřímo spektrální odrazivost listů v rozmezí vlnových délek 380 800 nm 13
PolyPen RP 410 NDVI obsah chlorofylů (630 a 780 nm) CRI obsah karatonoidů (510, 570, 750 a 800 nm) 14
Vliv abiotických faktorů - sucho transpirace heat field deformation method heat balance method 15
Vliv abiotických faktorů - sucho růst a zásoby vody v kmeni dendrometry DG stem size Jupa et al. 2017. Tree Physiol 37:1182-1197 16
Průměrný list průměrně za hodinu vytranspiruje množství vody, které sám obsahuje Spotřeba vody na tvorbu sušiny (transpirační kvocient) (kg H 2 0/kg sušiny) obilniny 500-650 luštěniny 700-800 listnáče 200-350 jehličnany 200-300 17
water potential (MPa) Vliv abiotických faktorů - sucho vodní potenciál 0-0,5 11.6. 19.6. -1 Scholander pressure bomb -1,5-2 -2,5-3 -3,5 Gebauer et al. (In preparation) 18
19
Vliv abiotických faktorů - sucho hydraulická vodivost
Vliv abiotických faktorů - sucho zavlažované mírný stres silný stres Stres suchem Po zalití míra reakce závisí délce a intenzitě stresu
Vliv abiotických faktorů - sucho Může rostlina reagovat změnou morfologie listí i během léta? Morfologická změna redukce listové plochy 22
Vliv abiotických faktorů - sucho anatomická stavba a hydraulická vodivost - rozdíly v rámci druhu P88 P50 P12 Dalla-Salda et al. 2011. Annals of Forest Science 68:747-757 23
Vliv abiotických faktorů - sucho délka přežití jednotlivých jedinců Gebauer et al. (In preparation) 24
Vliv abiotických faktorů - sucho délka přežití jednotlivých jedinců Hartmann 2015; Journal of Plant Hydraulics 2:e-005 25
Závěr komplexní působení stresorů v přirozených podmínkách míra reakce závisí délce a intenzitě stresu různé stresory způsobují stejné změny v anatomii a morfologii (součástí komplexních studií) posouzení chování a možností adaptace identifikace odolných jedinců/populací 26
Spoluautoři: Poděkování Borja I., Ceulemans R., Čermák J., Ďurkovič J., Eldhuset T., Hájičková M., Jupa R., Krokene P., Lintunen A., Nadezhdina N., Nagy N., Plichta R., Špinlerová Z., Urban J., Vanbeveren SPP., Volařík D. Projekty: EEA Grant No. A/CZ0046/2/0009) IGA projekt 73/2013 IGA projekt LDF_PSV_2018003 Projekt INVID - CZ.1.07/2.3.00/20.0265) COST Action FP1106 - STReESS Projekt VEGA (grant 1/0149/15) COST projekt LD 13017 27