Stomatální vodivost a transpirace

Podobné dokumenty
Vodní režim rostlin. Mechanizmy pohybu průduchů. Obecné charakteristiky. Reakce průduchů na vlhkost vzduchu. Reakce průduchů na vodní stres

Vodní režim rostlin. Transpirace. Energetická bilance listu. Fickovy zákony Hraniční vrstva Kutikula Průduchy

Vodní režim rostlin. Transpirace. Energetická bilance listu Fickovy zákony Hraniční vrstva Kutikula Průduchy

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

Vodní režim rostlin. Regulace výměny plynů otevřeností průduchů. fotosyntézy Efektivita využití vody Globální změna klimatu Antitranspiranty

Průduchy regulace příjmu CO 2

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

Vodní režim rostlin. Regulace výměny plynů otevřeností. průduchů. Stomatální limitace rychlosti transpirace a rychlosti. Efektivita využití vody

Hořčík. Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku

Vodní režim rostlin. Mechanizmy pohybu průduchů. Obecné charakteristiky Reakce průduchů na světlo

Fyziologie rostlin - maturitní otázka z biologie (3)

Vodní provoz rostlin. Univerzita 3. věku, Jana Albrechtová

Funkce vody v rostlinném těle. Růstová (hydratační) Metabolická Termoregulační Zásobní Transportní (tranzitní) Volná a vázaná voda

Mikroreliéfová metoda. metoda studia povrchu neprůhledných objektů

BRASSINOSTEROIDS AND WATER STRESS BRASSINOSTEROIDY A VODNÍ STRES

ontogeneze listu zpočátku všechny buňky mají meristematický charakter, růst všemi směry (bazální, marginální a apikální meristémy listu)

Vladimír Vinter

Vyjádření fotosyntézy základními rovnicemi

Vodní provoz rostlin

Fotosyntéza Ekofyziologie. Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni

AUTOTROFNÍ A HETEROTROFNÍ VÝŽIVA ROSTLIN, VODNÍ REŽIM ROSTLIN, RŮST A POHYB ROSTLIN

Ekosystém. tok energie toky prvků biogeochemické cykly

COMPARISON OF PHOTOSYNTHETIC ACTIVITY IN CULTURE AND WEED BEETS POROVNÁNÍ FOTOSYNTETICKÉ AKTIVITY PLEVELNÝCH A KULTURNÍCH ŘEP

SLEDOVÁNÍ VZTAHU MEZI OBSAHEM ENZYMU RUBISCO A KONCENTRACÍ CO 2 V CHLOROPLASTU

Hořčík. Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku

4) Reakce rostlin k abiotickému stresu

Mendělejevova tabulka prvků

Vodní režim rostlin. Transport kapalné vody

Regulace růstu a vývoje

Transport živin do rostliny. Radiální a xylémový transport. Mimokořenová výživa rostlin.

Obsah vody v rostlinách

Katedra botaniky a fyziologie rostlin

Název: Vodo, ztrácíš se?

BUNĚČ ORGANISMŮ KLÍČOVÁ SLOVA:

Závěrečná zpráva projektu specifického výzkumu Zakázka č. 0447/2107

Látky jako uhlík, dusík, kyslík a. z vnějšku a opět z něj vystupuje.

Síra. Deficience síry: řepka. - 0,2-0,5% SH, nedostatek při poklesu obsahu síranů pod 0,01% SH

Růst a vývoj rostlin - praktikum MB130C78

Vliv kyseliny abscisové (ABA) a sucha na transpiraci a teplotu listu.

Meteorologické faktory transpirace

Universita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta Katedra fyziologie rostlin

VAKUOLA. membránou ohraničený váček membrána se nazývá tonoplast. běžná u rostlin, zvířata specializované funkce či její nepřítomnost

VLIV SPEKTRÁLNÍHO SLOŽENÍ FOTOSYNTETICKY AKTIVNÍ RADIACE NA INDUKCI FOTOSYNTÉZY TERMOOPTICKÝ JEV

FYZIOLOGICKÉ DŮSLEDKY PŮSOBENÍ NEDOSTATKU VODY NA ROSTLINY CHMELE Physiological consequences of water shortage on hop plants

Úvod do biologie rostlin Pletiva Slide 1 ROSTLINNÉ TĚLO. Modelová rostlina suchozemská semenná neukončený růst specializované části

Studium struktury fotosyntetického aparátu pomocí konfokální mikroskopie a stereologických metod

Biologie. Pracovní list č. 6 žákovská verze Téma: Transpirace u rostlin. Lektor: Mgr. Naděžda Kurowská. Student a konkurenceschopnost

VAKUOLY - voda v rostlinné buňce

LI-6400; Gazometrická stanovení fotosyntetických parametrů

BUŇKA ZÁKLADNÍ JEDNOTKA ORGANISMŮ

Měření odporu transportních cest, stupně jejich integrace a embolizace

Buňka. Autor: Mgr. Jitka Mašková Datum: Gymnázium, Třeboň, Na Sadech 308

Vodní režim rostlin. Transport vody v xylemu. Kohezní teorie. Transport půda-rostlina-atmosféra. Metody měření. Kavitace

Vakuola. Dutina uvnitř protoplastu, která u dospělých buněk zaujímá 30 až 90 % jejich

LI-6400; Gazometrická stanovení fotosyntetických parametrů

DEVELOPMENT OF PHENOTYPING METHODS FOR DROUGHT TOLERANCE IN ARABIDOPSIS THALIANA (L.) HEYNH. BASED ON SPECTRAL REFLECTANCE AND THERMAL IMAGING

Bakalářské práce. Magisterské práce. PhD práce

Dusík. - nejdůležitější minerální živina (2-5% SH)

ODŮVODNĚNÍ VEŘEJNÉ ZAKÁZKY

4. Eukarya. - plastidy, mitochondrie, cytoskelet, vakuola

Vliv kyseliny abscisové (ABA) a sucha na transpiraci a teplotu listu.

Úvod do biologie rostlin Transport látek TRANSPORT. Krátké, střední, dlouhé vzdálenosti

FYZIKA VE FYZIOLOGII ROSTLIN

4) Reakce rostlin k modrému světlu

RŮST = nevratné přibývání hmoty či velikosti rostliny spojené s fyziologickými pochody v buňkách

7) Dormance a klíčení semen

VODNÍ REŽIM ROSTLIN. Mgr. Alena Výborná Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou VY_32_INOVACE_01_1_06_BI1

Vlastnosti vody. Voda má jednoduché chemické složení (H 2 O) Kyslík s vodíkem je spojen kovalentní vazbou polárního charakter.

Fyziologie rostlin Letní semestr Vodní provoz rostlin

LI-6400; Gazometrická stanovení fotosyntetických parametrů

Česká zemědělská univerzita v Praze. Ústav ekológie lesa Slovenskej akadémie vied. Vás srdečně zvou

Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 6. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky se základní stavbou rostlinné a živočišné buňky.

Fyziologické a anatomické přizpůsobení sazenic na stres suchem - metody studia stresu

Buňka buňka je základní stavební a funkční jednotka živých organismů

MB130P68 Globální změny a trvalá udržitelnost. ZS 2012/2013. Lubomír Nátr. Lubomír Nátr

EFFECT OF CADMIUM ON TOBACCO CELL SUSPENSION BY-2


Respirace. (buněčné dýchání) O 2. Fotosyntéza Dýchání. Energie záření teplo BIOMASA CO 2 (-COO - ) = -COOH -CHO -CH 2 OH -CH 3

FOTOSYNTÉZA. Mgr. Alena Výborná Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou VY_32_INOVACE_01_1_07_BI1

FOTOSYNTÉZA. Princip, jednotlivé fáze

FOTOSYNTÉZA. soubor chemických reakcí,, probíhaj v rostlinách a sinicích. z CO2 a vody jediný zdroj kyslíku ku pro život na Zemi

Fotosyntéza. Ondřej Prášil

Suchozemské (terestrické) ekosystémy C cyklus

STANOVENÍ OBSAHŮ PŘÍSTUPNÝCH MIKROELEMENTŮ V PŮDÁCH BMP. Šárka Poláková

Vodní režim rostlin. Vodní stres. Základní procesy ovlivněné vodním deficitem. Vznik vodního deficitu. Adaptace k suchu. Signály a jejich přenos

Ekologie fotosyntézy

Rostlinná buňka jako osmotický systém

Bakalářské práce. Magisterské práce. PhD práce

10. Minerální výživa rostlin na extrémních půdách

Česká zemědělská univerzita v Praze. Ústav ekológie lesa Slovenskej akadémie vied. Vás srdečně zvou

Salaš, P. (ed): "Rostliny v podmínkách měnícího se klimatu". Lednice , Úroda, vědecká příloha, 2011, s , ISSN

Nejmenší jednotka živého organismu schopná samostatné existence. Výměnu látek Růst Pohyb Rozmnožování Dědičnost

Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 7. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky se základy obecné botaniky. Materiál je plně funkční pouze s použitím

BUNĚČNÁ STĚNA - struktura a role v rostlinné buňce

Ústav ekológie lesa Slovenskej akadémie vied. Česká zemědělská univerzita v Praze. Vás srdečně zvou

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Bakalářské práce. Magisterské práce. PhD práce

Salaš, P. (ed): "Rostliny v podmínkách měnícího se klimatu". Lednice , Úroda, vědecká příloha, 2011, s , ISSN

RŮST A VÝVOJ ROSTLIN. Mgr. Alena Výborná Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou VY_32_INOVACE_01_1_11_BI1

Transkript:

Vodní režim rostlin Stomatální vodivost a transpirace Vliv faktorů prostředí - obecně Změny během dne Interakce různých faktorů Aklimace Adaxiální a abaxiální epidermis Ontogeneze Matematické modelování Rychlost otevírání a zavírání Průduchy - důležité charakteristiky svěracích buněk

Průduchy a podmínky prostředí Průduchy tvoří svěrací buňky + 1-3 páry podpůrných buněk Otevřenost průduchů závisí na tlakovém potenciálu svěracích buněk a elasticitě jejich buněčné stěny a na tlakovém potenciálu podpůrných buněk a ostatních epidermálních buněk Primární úloha průduchů je optimalizovat příjem CO 2 a výdej H 2 O při měnících se podmínkách prostředí Podmínky prostředí: bezprostřední vliv aklimace adaptace Působení faktorů přímé nebo zprostředkované Zpětné vazby Reakce průduchů závisí na druhu rostlin, stáří, postavení listu na rostlině, liší se u adaxiální a abaxiální epidermis, v rámci listovéčepele Isohydrické a anisohydrické rostliny

Otevření průduchů závisí nejen na tlakovém potenciálu svěracích buněk, ale též na tlakovém potenciálu okolních epidermálních buněk (Franks 2003)

Sengbush 2006 podle Raschke 1975

Současné působení více faktorů, zpětné vazby

Současné působení více faktorů

Denní chod otevřenosti průduchů a stomatální a kutikulární transpirace

Závislost g s na ozářenosti u různě starých listů

Závislost adaxiální a abaxiální g s na ozářenosti

Závislost g s na vodním potenciálu a ozářenosti

Závislost g s na vodním potenciálu a ozářenosti

Závislost adaxiální a abaxiální g s na vodním potenciálu listů u různě starých rostlin pěstovaných při různé ozářenosti

Závislost g s na vodním potenciálu Cukrovka-vnější a vnitřní listy, mladé a staré rostliny Bavlník - horní a dolní listy, 1. a 3. cyklus vadnutí Bavlník - různé zásobení dusíkem Fazol - různé stáří rostlin

Změny g s při různé vnitřní koncentraci CO 2 a ozářenosti

Vliv základních faktorů vnějšího prostředí na rostliny pěstované při různé koncentraci CO 2

Vliv pěstování při různé koncentraci CO 2 na reakci průduchů na vlhkost vzduchu u Bromus japonicus a Botriochloa ischaemum (Maheswari et al. 2003)

Vliv ozonu na reakci vodivosti průduchů na změny ozářenosti u fazolu. (Paoletti and Grulke 2010)

Interakce ABA a cytokininu benzyladeninu FRENCH BEAN 15 1 h 24 h 120 C H 2 O ABA BA 100 P N [µmol m -2 s -1 ] 10 5 RWC [%] 80 60 40 0 20 E [mmol m -2 s -1 ] g s [mol m -2 s -1 ] 2 1 0 0.1 0 S H 2 O ABA BA A+B H 2 O ABA BA A+B Fig. 1. Net photosynthetic rate (P N ), transpiration rate (E), and stomatal conductance (g s ) in primary bean leaves 1 and 24 h after spraying with H 2 O (control), 100 µm ABA, 10 µm BA, or combination of 100 µm ABA + 10 µm BA (A+B). Means ± SE, n = 18 (S initial values before treatments). ABA CONTE ENT [ng g -1 (f.m.)] 0 800 600 400 200 0 stress rehydration Fig. 1. Relative water content (RWC) and ABA content during development of water stress and subsequent rehydration of French bean plants pretreated with water (H 2 O), 100 µm abscisic acid (ABA) or 10 µm benzyladenine (BA). Control plants (C) were sufficiently supplied with water.

Vliv exogenní kyseliny abscisové a cytokininů na stomatální vodivost, rychlost transpirace a rychlost fotosyntézy. 0.3 H2O BA E [mmol m -2 s -1 g s [mol m -2 s -1 ] ] 0.2 0.1 0 2 1 ABA A+B Stomatal conductance (gs), transpiration rate (E), and net photosynthetic rate (PN) of attached French bean, sugar beet and maize leaves measured 1 h after application of H 2 O (control), 100 µm ABA, 10 µm BA, or combination of 100 µm ABA + 10 µm BA (A+B) into the substrate. Means ± SE, n = 19 (bean), 18 (sugar beet), and 35 (maize). 0 P N [µmol m -2 s -1 ] 15 10 5 0 bean sugar beet maize

Vliv cytokininů a auxinů na otevřenost průduchů bobu (She and Gui 2006)

Ovlivnění g s biotickým stresem

Závislost vodivosti průduchů a hydraulické vodivosti v listu Ceratonia siliqua na jeho vodním potenciálu (Lo Gullo et al. 2003)

Rychlost pohybu průduchů význam pro regulaci výměny plynů během dne a při změně faktorů prostředí obvykle vyšší při zavírání než při otevírání rozdílná u různých druhů rostlin, různě starých listů a mění se vlivem faktorů prostředí vysoká - výhoda zamezení vzniku vodního deficitu nízká - nedochází ke snížení příjmu CO 2 při kolísavé ozářenosti - mraky, světelné skvrny v porostu

Otevírání průduchů na světle u různě starých listů fazolu a při různém vodním stresu

Průběh zavírání průduchů indukované ABA Vliv ph na rychlost zavírání průduchů indukované ABA na izolované epidermis z Commelina communis (A) nebo Arabidopsis thaliana (B). Proužky epidermis byly inkubovány při ph 7 (prázdné body) nebo při ph 5 (plné body) na světle a při nízké koncentraci CO 2 aby dosáhly plného otevření. Potom byly přeneseny do roztoku obsahujícího buď 10 µm (čtverce) nebo 10nM (trojúhelníky) ABA na další 2 h. Prokic et al. 2006

Důležité charakteristiky svěracích buněk Svěrací buňky na rozdíl od ostatních epidermálních buněk nemají plasmodezmy, mají chloroplasty (vyjímkou je např. orchidea Paphiopedilum) na rozdíl od buněk mezofylu mají nižší obsah chlorofylu obvykle nižší aktivitu Rubisco mají vyšší aktivitu PEPC a ATPázy více mitochondrií photosyntetická účinnost PS 2 70-80 %

Různý počet a umístění chloroplastů ve svěracích buňkách různých druhů rostlin (Lawson et al. 2003)

Další vlastnosti svěracích buněk Mechanické vlastnosti buněčné stěny: nízký modulus elasticity umožňující relativně velké změny objemu při relativně malé změně tlakového potenciálu radiální uspořádání celulózních mikrofibril v matrix buněčných stěn, nerovnoměrné ztluštění buněčné stěny Struktura cytoplasmy: mikrotubuly - mimo jiné mohou kontrolovat orientaci nově syntetizovaných celulozních mikrofibril, možné změny v uspořádání mikrotubulů během dne nebo vlivem ABA aktinová vlákna - při otevření průduchů indukovaném světlem nebo vysokou vlhkostí vzduchu aktinová vlákna radiálně uspořádaná, ale ve tmě nebo vlivem ABA neuspořádané krátké fragmenty změny ve vakuolárním systému

Uspořádání aktinových vláken a mikrotubulů na světle a ve tmě

Uspořádání aktinových vláken při pohybech průduchů (Gao et al. 2009)

Uspořádání mikrotubulů na světle a ve tmě (Lahav et al. 2004)

Dynamika vakuolárního systému během pohybu průduchů (Gao et al. 2009)