Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Témata pro studentské eseje: 1.Co je somatická embryogeneze a jaké je její uplatnění? 2.Historie objevu etylénu. 3.Co je apoptóza-popis průběhu. 4.Historie.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Témata pro studentské eseje: 1.Co je somatická embryogeneze a jaké je její uplatnění? 2.Historie objevu etylénu. 3.Co je apoptóza-popis průběhu. 4.Historie."— Transkript prezentace:

1 Témata pro studentské eseje: 1.Co je somatická embryogeneze a jaké je její uplatnění? 2.Historie objevu etylénu. 3.Co je apoptóza-popis průběhu. 4.Historie objevu FT proteinu. 5.Co jsou nastie u rostlin a jaké typy známe? 6.Co je cytoplazmatická samčí sterilita?

2 Generativní etapa Senescence Embryonální etapa Vegetativní etapa smrt Ontogeneze - fáze Od vzniku zygoty do zformování embrya (zárodku) Nemožný přechod do reproduktivní fáze – nezávislé na signálech z prostř. Přechod k vytvoření květních orgánů (gametofytu) až do oplození a vzniku nové zygoty- maxim. závislost na sign. prostř. -byliny Zakládání a zrání semen a zánik mateř. rostliny- autonom. regul. Juvenilní obdobíObdobí dospělosti Kvetení a generativní fáze ontogeneze rostliny, senescence

3 kvetení – přechodná fáze mezi fází juvenilní a generativní tvorba struktur pro nástup generativní fáze vegetativní meristém stonku se nově programuje – meristém přechodný (intermediátní) –základ květenství – meristém květní zároveň: změny v transportu asimilátů, změny habitu rostliny (prodluž. internodií, zkrácení plastochronu, vývoj axilárních pup. redukovaný vývoj listů autonomní zralost ke kvetení (kompetence ke kvetení) vnitřní faktory : ukončení juvenilního období rostliny

4 Acacia sp. juvenilita- stav, kdy je rostlina necitlivá k podnětům, které vyvolávají kvetení (nízké teplota, fotoperioda) morfologické projevy: vytvoření určitého počtu listů, určitá velikosti meristému, změna tvaru listů fyziologické projevy: zvýšená schopnost zakořenit, zvýšená tvorba kalusu juvenilita

5 Přechod do reprodukce v podmínkách sezónního klimatu Reprodukce - nejvýznamnější vývojová změna, proto adaptace na sezónnost klimatu Časování reprodukce do období s: - optimální teplotou - optimálními srážkami - optimálním slunečním zářením regulace doby kvetení Signály z prostředí – suma nízkých teplot (jarovizace) změna délky dne (fotoperiodizmus)

6 kvetení – přechodná fáze mezi fází juvenilní a generativní tvorba struktur pro nástup generativní fáze vegetativní meristém stonku se nově programuje – meristém přechodný (intermediátní) –základ květenství ( tato fáze může chybět) – meristém květní zároveň: změny v transportu asimilátů, změny habitu rostliny (prodluž. internodií, zkrácení plastochronu, vývoj axilárních pup. redukovaná vývoj listů autonomní zralost ke kvetení (kompetence ke kvetení) překonáni juvenilního charakteru rostliny vnější faktory – teplota – světlo – délka dne

7 jarovizace jarovizace-adaptace na nízké teploty v zimě -působení nízkých teplot ( °C) po dobu několika týdnů na aktivní meristémy jarovizace v přírodě- záruka kvetení na začátku sezóny (jaro) výskyt: - dvouletky (cukrová řepa, kapusta, mrkev) - ozimy (ječmen, pšenice) jarovizační požadavek: kvalitativní (nevyhnutný) kvantitativní (ovlivňuje parametry kvetení)

8 kvantitativní požadavek jarovizace Beta vulgaris nejarovizovaná rostlina řepy

9 efekt nízkých teplot na splnění jarovizačního požadavku v různých částech rostliny Leyser O., Day S.: Mechanisms in Plant Development.- Blackwell Publ UK (upraveno) jarovizace

10

11 kvetení – přechodná fáze mezi fází juvenilní a generativní tvorba struktur pro nástup generativní fáze vegetativní meristém stonku se nově programuje – meristém přechodný (intermediátní) –základ květenství ( tato fáze může chybět) – meristém květní zároveň: změny v transportu asimilátů, změny habitu rostliny (prodluž. internodií, zkrácení plastochronu, vývoj axilárních pup. redukovaná vývoj listů autonomní zralost ke kvetení (kompetence ke kvetení) vnitřní faktory : ukončení juvenilního období rostliny vnější faktory – teplota – jarovizace – světlo – délka dne – fotoperiodizmus

12 změny fotoperiody během roku jsou pravidelné fotoperiodizmus – evoluční adaptace na sezónní klima dle fotoperiody (délky dne) fotoperioda – počet hodin světla za 24h (délka dne) fotoperiodizmus fotoperioda má vliv na: kvetení dormanci pupenů tvorbu zásobních látek opad listů

13 fotoperiodizmus Endogenní rytmy a jejich každodenní korekce (svítání, soumrak) – konzervativní složka fotoperiodismu, snižuje závislost na nahodilých změnách počasí- spolehlivé hodiny, kalendář.

14 Kritická fotoperioda – mezní hranice, která vyvolá vývojovou změnu !!! je specifická pro druh, ekotyp nebo populaci a stanoviště (z. ž.) fotoperiodizmus Fotoperiodické reakce

15 netrální rostliny DNP rostliny fotoperiodicky necitlivé (slunečnice, hluchavka, fazol, lipnice, měsíček) dlouhodenní LDP (pšenice, žito, ječmen, ředkvička, salát, brambor-kvetení) nekvetou POD kritickou délkou dne krátkodenní SDP (chrysantémy, kukuřice, bavlník, sója, tabák, brambor-tvorba hlíz) nekvetou NAD kritickou délkou dne fotoperiodizmus LDP – vyhnout se mrazům SDP –zvýšené srážky v pozdním létě, jejich zastoupení se zvyšuje od západu k východu FOTOP. POŽADAVEK Fakultativní (kvantitativní) Obligatorní (kvalitativní, absolutní) Změna s věkem, teplou atd.

16 rostliny krátkodenní dlouhodenní kvetou vegetativní vegetativní kvetou efekt fotoperiody a přerušení tmy na kvetení fotoperiodicky citlivých rostlin délka noci (temnotní periody je důležitější než délka dne

17 fotoperiodizmus Jak to funguje? fotoperiodický signál – přijímán v listech fotoperiodický květní stimulus – vzniká v listech - je přenosný roubováním je transportován do meristémů (florigen) fotoperiodická květní indukce evokace meristému signál o světelných poměrech přinášejí fytochromy i kryptochromy

18 Etapy fotoperiodické indukce 1. příjem fotoperiodického signálu listy, stačí 1 list nebo i jeho část, nejaktivnější jsou mladé listy, staré listy jsou na fotoperiodu necitlivé, šíří se v rostlině, může být předán roubováním fotoperiodizmus

19 Etapy fotoperiodické indukce 2. přenos signálu (květního stimulu) do cílových vrcholových meristémů fotoperiodizmus 1. příjem fotoperiodického signálu listy, stačí 1 list nebo i jeho část, nejaktivnější jsou mladé listy, staré listy jsou na fotoperiodu necitlivé, šíří se v rostlině, může být předán roubováním FT protein - univerzální signál ke kvetení pro všechny fotoperiodické skupiny rostlin -vzniká v listech -transportován do vrcholu (místo působení), patrně floémem, rychlost transportu odpovídá rychlosti transportu sacharidů 30-té roky 20.stol. –Čajlachjan – pokusy s fotoperiodizmem a roubováním –hypotéze florigenu Co víme o květním stimulu?

20 Etapy fotoperiodické indukce 3. realizace reproduktivního programu –molekulární a morfogenetické změny ve vrcholech stonku –membránový systém, aktivita syntézy RNA a proteosyntézy, plasmodezmata, zvýšení hladiny sacharózy ve vrcholu změna fylotaxe, rychlostí a směru buněčného dělení fotoperiodizmus 1.příjem fotoperiodického signálu listy, stačí 1 list nebo i jeho část, nejaktivnější jsou mladé listy, staré listy jsou na fotoperiodu necitlivé, šíří se v rostlině, může být předán roubováním 2.přenos signálu (květního stimulu) do cílových vrcholových meristémů

21 Morfologické změny u indukovaného vrcholu nejhlubší ontogenetická změna změna na determinovaný meristém zvyšování aktivity centrálního meristému a zvýšená mitotická činnost obvod. pletiv vznik květentví u Zea mays Přechod růstového vrcholu ke kvetení

22 vývoj květu u Neptunia pubescens květní meristém (A) Shirley C. Tucker in: Raven P.H., Everet R.F., Eichhorn S.E.: Biology of Plants. – W.H.Freeman and company Worth Publishers, New York 2003 Přechod růstového vrcholu ke kvetení

23 květní meristém (A)meristém se základy kališních lístků (S) Shirley C. Tucker in: Raven P.H., Everet R.F., Eichhorn S.E.: Biology of Plants. – W.H.Freeman and company Worth Publishers, New York 2003 vývoj květu u Neptunia pubescens

24 Přechod růstového vrcholu ke kvetení květní meristém (A)meristém se základy kališních lístků (S) korunních lístků (P) Shirley C. Tucker in: Raven P.H., Everet R.F., Eichhorn S.E.: Biology of Plants. – W.H.Freeman and company Worth Publishers, New York 2003 vývoj květu u Neptunia pubescens

25 Přechod růstového vrcholu ke kvetení květní meristém (A)meristém se základy kališních lístků (S) korunních lístků (P) základy tyčinek Shirley C. Tucker in: Raven P.H., Everet R.F., Eichhorn S.E.: Biology of Plants. – W.H.Freeman and company Worth Publishers, New York 2003 vývoj květu u Neptunia pubescens

26 Přechod růstového vrcholu ke kvetení Shirley C. Tucker in: Raven P.H., Everet R.F., Eichhorn S.E.: Biology of Plants. – W.H.Freeman and company Worth Publishers, New York 2003 vývoj tyčinek (St) zakládání pestíku (C) vývoj květu u Neptunia pubescens

27 Přechod růstového vrcholu ke kvetení Shirley C. Tucker in: Raven P.H., Everet R.F., Eichhorn S.E.: Biology of Plants. – W.H.Freeman and company Worth Publishers, New York 2003 vývoj tyčinek (St) zakládání pestíku (C) vývoj květu u Neptunia pubescens

28 Přechod růstového vrcholu ke kvetení Shirley C. Tucker in: Raven P.H., Everet R.F., Eichhorn S.E.: Biology of Plants. – W.H.Freeman and company Worth Publishers, New York 2003 vývoj tyčinek (St) zakládání pestíku (C) diferenciace čnělky a semeníku vývoj květu u Neptunia pubescens

29 Přechod růstového vrcholu ke kvetení Shirley C. Tucker in: Raven P.H., Everet R.F., Eichhorn S.E.: Biology of Plants. – W.H.Freeman and company Worth Publishers, New York 2003 vývoj tyčinek (St) zakládání pestíku (C) diferenciace čnělky a semeníku diferenciace pestíku na bliznu ( ) čnělku a semeník (O) vývoj květu u Neptunia pubescens

30 Vývoj květu u dřevin Přechod růstového vrcholu ke kvetení zakládání květních pupenů v létě předch. roku (jabloň, broskvoň, dub) nebo v průběhu jednoho roku (kaštanovník) jen vzácně regulováno nízkými teplotami (jarovizace) nebo fotoperiodicky (kávovník, bříza) iniciace květu podporovaná vysokou intenzitou záření

31 Fytogeografické aspekty Největší výskyt v oblastech středních zem. šířek Arktické a tropické oblasti DNP Asymetrická distribuce V-Z fotoperiodizmus Česká flóra asi 80% fotoperiodicky citl. druhů převážně LDP Krátkodennost- signalizuje introdukci (kukuřice, sója) Korelace místo původu a fotoperiodický požadavek Themeda australis vrámci druhu jeden typ fotoperiodické citlivosti

32 Pohyby rostlin ovlivněné světlem resp. střídáním světla a tmy cirkadiánní rytmy Albizzia nyktinastie Pulvinus (extensor, flexor) fotoperiodizmus

33 Praktické využití poznatků o fotoperiodismu. Chryzantémy, Poisentie –regulace světelného režimu ve sklenících Sója- kultivary s vysokou citlivostí k fotoperiodě vhodné pro určité zeměpisné šířky-velikost rostliny, počet nasazených květů-vývoj semen, maximální výnos Pšenice-šlechtění na zeslabení fotoperiodické regulace- pěstování v širokém pásmu zeměpisných šířek fotoperiodizmus

34 Vývoj plodů Vývoj plodů a semen oplození- silný metabolický gradient mezi vajíčky a ostatními pletivy semenníku semeno silný sink (zvýšená syntéza endog. látek) transport asimilátů do pletiv semen (na úkor veget. orgánů) - řízen hormonálně (IAA - na počátku vývoje) zvětšování semeníku –dělení b. (rané fáze) – př. angrešt končí při otevření květů - prodlužování buněk a zvětšování objemu buněk a mezibuněčných prostorů – rybíz až 100x za 10 týd., jabloň 600x za 20 týd.

35 Auxin -ve fázi zvětšování buněk, polární tok asimilátů, sink Cytokinin - ve fázi buněčného dělení Giberelin –zvětšuje bezsemenné plody révy - rajče, tabák- ovlivňuje hladinu auxinu ve vajíčkách ABA- desikace, vstup do dormance, brání viviparii, - indukce syntézy zásobních bílkovin semen - syntéza polypeptidů účastnících se dormance semen zrání semen Etylén- urychluje zrání plodů Úloha fytohormonů v embryogenezi Vývoj plodů a semen

36 Zrání plodů -až po ukončení růstových procesů -rozpad chlorofylu, syntéza karotenoidů, antokyanů, flavonů-fytochrom -u dužnatých plodů pokles kyselin, zvýšení obsahu cukrů, esterů, ketonů, aldehydů -u peckovic ztráta taninů,uvolňování pektinové lamely mezi buňkami -zvýšení intenzity dýchání – klimakterická křivka Vývoj plodů a semen meloun výrazné zvýšení produkce CO 2 a etylénu v době zrání jablko, avokádo, mango, olivy, hruška, broskev, rajčata neklimakterické plody třešně, citrusy, ananas, jahody klimakterické plody etylén banán

37 Tvorba hlíz-tuberizace morfogenetický proces – přeměna kořene nebo stonku na zásobní orgán –hlízu bulva - ztloustlý kořen +ztloustlá bazální část stonku (celer) - ztloustlý hypokotyl (ředkvička 1 článek), brukve víc článků hlíza – přeměněná podzemní část stonku – oddenek – brambor, jiřina tuberizace – vliv fotoperiody za účastí všech fytohormonů - sezónnost

38 Stárnutí (senescence) -monokarpické & polykarpické druhy (vytrvalé) stárnutí-odumírání buněk (apoptóza), pletiv, orgánů, celých rostlin geneticky podmíněné procesy na molekulární úrovni a na úrovni změn v cytoplasmě i ve stěně buněk –celý organismus vliv vnějších faktorů (krátký den, nedostatek živin, prům. stres, extrémní teploty aktivní, koordinovaný proces podzim- role fytohormonů v senescenci ABA, etylén -urychlujíGA, CK, IAA oddalují stárnutí-korelační jev- dekapitace stonku, odstraňování květů a mladých plodů může stárnutí zpomalit

39 axilární pupen xylém floém odlučovací zóna Senescence a opad listů etylén-fyziologické účinky koordinační efekt působení hormonů stárnutí a opad nemusí vždy spolu souviset (dub)

40 Dormance Dormance - dočasné zastavení viditelných projevů růstu (zakládání a dif. listů a květů v pupenech však může pokračovat) dřeviny- dormance pupenů -opad listů, veget. vrcholy zastaví růst vytrvalé druhy- podzemní orgány-hlízy, oddenky jednoletky- semena vliv teploty: neschopnost růst a rašit při vysokých teplotách (tulipány, hyacinty, broskvoň, meruňka) neschopnost růst a rašit při nízkých teplotách (bříza, buk, brambor) druhotná dormance

41 Dormance - hormonální regulace dormantní pletiva-útlum metabolizmu-pupeny nízká respirace, nízký obsah RNA, vzestup ABA, pokles GA, pokles produkce etylénu

42 Dormance pupenů Nástup dormance (predormance) - dřeviny mírného pásma na krátkém dni - pupeny –korelativní (inhibice listy) - postupný-prohlubuje se s počtem induk. period - vliv teploty Hluboká dormance - necitlivost k fotoperiodě - hlavní regulační vliv teplota (opt. 5-7°C) - rozdílné požadavky na délku období nízkých teplot (jabloň 40-60dnů) Uvolnění z dormance (postdormance) - po splnění teplotních požadavek (nízké teploty) nebo dlouhodenní reakce

43 Dormance semen endodormance nevyvinutost embrya (embryonální dormance) –daná vnitřním poměrem kys. abscisové a giberelinů tvrdost obalů (exodormance)

44 Etylén jediný plynný hormon H 2 C=CH 2 produkce všemi částmi rostliny – meristémy a nodální regióny nárůst v době opadu listů, dozrávání plodů, stárnutí květů stres a poranění

45 Fyziologické účinky etylénu etylén -urychluje zrání dužnatých plodů - spolu s auxinem reguluje opad listů u dřevin -ve zvýšené míře produkován při stresu -inhibice prodlužovacího růstu (u vodních rostlin naopak stimulace)

46 Komerční využití etylénu. -ethephon (Ethrel)-2-chloroethylfosfonová kyselina -zrání jablek, rajčat, banánů Inhibice tvorby etylénu při skladování ovoce, zeleniny a řezaných květin Nízké teploty, málo O 2, rel.vysoká koncentrace CO 2 (3-5 %), Ag + etylén

47 kys. abscisová

48 výrazné výkyvy v průběhu ontogenéze a v závislosti na podmínkách prostředí semena-dozrávání až 100x vodní stres (10-100x) Transport pohyb závislý na pH buněčných struktur syntéza a metabolizmus buňky obsahující chloroplasty nebo amyloplasty kys. abscisová

49 Fyziologické účinky -rýchly účinek ABA Úloha ABA v regulaci hospodaření rostliny s vodou kys. abscisová vodní stresnormální podmínky

50 Vodní stres a rostlina biosyntéza ABA - kořeny  nadzemní část - inhibice kořeny - zvýšení hydraulické vodivosti, růst  změna R/S přežití rostliny při stresu (vodní deficit, zasolení, nízké teploty) kys. abscisová

51 Další fyziologické účinky (pomalý efekt ABA) - indukce a udržování dormance semen a pupenů, bramborových hlíz -podporuje toleranci embrya k vysušení-embryogeneze a zrání semen -podpora biosyntézy etylénu-abscise -podpora senescence nezávisle na etylénu - -inhibuje předčasné klíčení a viviparii kys. abscisová

52 Děkuji za pozornost


Stáhnout ppt "Témata pro studentské eseje: 1.Co je somatická embryogeneze a jaké je její uplatnění? 2.Historie objevu etylénu. 3.Co je apoptóza-popis průběhu. 4.Historie."

Podobné prezentace


Reklamy Google