Navštivte EkoLink a Ecomonitor.
Ekolist.cz vydává občanské sdružení BEZK. Za webhosting a publikační systém Toolkit děkujeme Econnectu.
Neděle 28. 2. 2021
Svátek má Lumír
Hledání na Ekolistu:
Titulní stránka > Publicistika MAPA STRÁNEK

Vědci objevili způsob identifikace topolů odolných vůči suchu


16. ledna 2021 07:53

PRAHA (Ekolist) - Významným úkolem lesnické vědy je v současnosti nalezení jedinců lesních dřevin odolných vůči suchu, a to v rámci jednotlivých druhů a jejich populací. Mezi jedinci jednoho druhu domácích dřevin, ať už jde o smrk, jedli, buk, topol, lípu či jiné, existují významné rozdíly ve schopnosti snášet sucho. Proto je nezbytné najít způsob, jak jedince vykazující toleranci k podmínkám sucha identifikovat. Vědci usilovně hledají geny, které řídí strategii stromů při reakci na stres suchem. Informuje o tom Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti.

Stále častěji se objevují úvahy o nahrazování našich původních druhů exotickými dřevinami z jiných zeměpisných podmínek, například jižní Evropy. To může být vcelku zbytečné, protože populace domácích lesních dřevin vykazují širokou variabilitu vlastností, značný rezistentní potenciál a schopnosti přizpůsobit se změněným ekologickým podmínkám.

Ke klíčovým nástrojům pro identifikaci mechanismů souvisejících s tolerancí lesních dřevin ke stresu suchem patří biochemické metody. Těmito metodami se dlouhodobě zabývají vědci z Výzkumného ústavu lesního hospodářství a myslivosti, v. v. i., útvaru Biologie a šlechtění lesních dřevin. V rámci výzkumného projektu „Charakterizace druhů topolů a jejich odolnosti vůči suchu pomocí sekvenování nové generace“ zpracovali metodiku „Využití biochemických metod pro identifikaci topolů odolných vůči suchu“.

Topol černý
Topol černý
Foto | Jan Řezáč / Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti

V oblasti výzkumu rostlinné biologie patří topoly mezi modelové dřeviny nejen z hlediska relativně malé velikosti genomu (485±10 Mb), v roce 2006 byl prvně popsán genom topolu chlupatoplodého, ale i pro svůj rychlý růst, možnost vegetativního rozmnožování řízky, jednoduchou manipulaci při pokusech i snadněji dostupné a aplikovatelné genetické metody. V současné době jsou různé kultivary topolů často vybírány za modelové dřeviny pro studium adaptace k podmínkám prostředí, sekundárního růstu a proměnlivosti jejich fenotypových znaků.

Za cílovou zájmovou dřevinu určenou k popsání metodického postupu stanovení tolerantních jedinců k suchu si vědci z VÚLHM vybrali topol černý. Předpokládají, že zjištěné a popsané postupy budou mít značné uplatnění i pro ostatní druhy listnatých dřevin a pomohou rychle rozlišit jedince odolné k suchu.

Topol černý je významnou lesní dřevinou rostoucí po celé Evropě. Vyskytuje se v blízkosti řek, na půdách písčitých a písčitohlinitých i střídavě zamokřených. Má větší požadavky na vodu, avšak neprospívá na těžkých, neprovzdušněných jílovitých půdách s vysokou hladinou stagnující podzemní vody. Je dřevinou světlomilnou a dobře odolává znečištění ovzduší. Dřevo topolu černého se používá k výrobě dýh.

Topol černý (Populus nigra L.), kultivar P797 pěstovaný v nádobách. vlevo – fenotyp zalévané rostliny (kontrola), uprostřed nahoře – detail vrcholu zalévané rostliny, vpravo – fenotyp rostliny 3 dny bez zálivky, uprostřed dole – detail vrcholu rostliny 3 dny bez zálivky.
Topol černý (Populus nigra L.), kultivar P797 pěstovaný v nádobách. vlevo – fenotyp zalévané rostliny (kontrola), uprostřed nahoře – detail vrcholu zalévané rostliny, vpravo – fenotyp rostliny 3 dny bez zálivky, uprostřed dole – detail vrcholu rostliny 3 dny bez zálivky.
Foto | Jan Řezáč / Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti

Lesní dřeviny využívají různé strategie, jak se vypořádat se stresem způsobeným suchem, k nimž patří i zapojení molekulárních genetických mechanismů. Zahraniční vědci v roce 2017 sledovali odezvu na sucho u tří genotypů topolu černého, u nichž identifikovali 10 641 genů výhradně regulovaných suchem, zejména spojených s programovanou buněčnou smrtí a senescencí (stárnutí) listů. Do skupiny genů regulovaných suchem patří rovněž geny spojené s metabolismem rostlinných hormonů, metabolismem cukrů a jiné.

Avšak v přírodních podmínkách jsou lesní společenstva často vystavena několika různým abiotickým stresovým faktorům současně působících na celkový stav porostů. Jde například o kombinaci působení sucha a vysokých teplot v různě dlouhém časovém období. Proto je nutné zajistit rostliny (plodiny) se zvýšenou tolerancí k suchu i teplotnímu stresu, a celosvětově tak snížit negativní vlivy klimatických změn na zemědělskou a lesnickou produkci.

V prezentované metodice je působení ostatních faktorů významně eliminováno založením pokusu v řízených kontrolovaných laboratorních podmínkách. U sledovaných jedinců topolu černého vědci zjistili dynamický průběh změn u všech sledovaných genů v průběhu jednotlivých dnů nádobového pokusu. Významný postupně klesající trend zaznamenali u genu fotosystém II („PhotII“), který úzce souvisí s primárním metabolismem rostlin.

Výsledky naznačují, že s delším působením sucha je hladina genu PhotII po šesti dnech významně snížena. Působením sucha je tedy PhotII významně ovlivněn a může být zvolen jako vhodný kandidátní gen pro identifikaci topolů odolných vůči suchu.

Jinými slovy v průběhu experimentu se hladiny sledovaných genů u topolu černého významně mění a je možné vybrat konkrétní kandidátní geny, které by spolehlivě charakterizovaly fyziologický stav rostlin v souvislosti s působením podmínek sucha. V popsaném pokusu se jedná zejména o geny PhotII a Chitin.

„Metodické postupy, uplatněné pro identifikaci genů souvisejících s odezvou na stres suchem u topolu černého lze využít i pro další listnaté druhy lesních dřevin. Úspěšně jsme je vyzkoušeli například i pro topol šedý. Námi získané výsledky z genetických analýz budou sloužit jako cenný zdroj informací pro přímé využití v lesnické praxi,“ dodává na závěr Eva Pokorná z realizačního týmu.

Certifikovaná metodika Využití biochemických metod pro identifikaci topolů odolných vůči suchu je volně ke stažení.

Jan Řezáč

Pošli e-mailem Zobrazení článku pro tisk

Zalinkuj článek v: Sdílej na Facebooku Linkuj si ! pošli na vybrali.sme.sk Jagg.cz MediaBlog.cz delicio.icio.us
Online diskuse

Redakce Ekolistu.cz vítá čtenářské názory, komentáře a postřehy. Tím, že zde publikujete svůj příspěvek, se ale zároveň zavazujete dodržovat pravidla diskuse. V případě porušení pravidel si redakce vyhrazuje právo smazat diskusní příspěvek.

Přehled dosavadních příspěvků
 DatumAutorNázev


Tematický archiv zpráv
Kam na Ekolistu
Reklama

Fatal error: Uncaught Error: Call to undefined function mysql_pconnect() in /data/www/htdocs/old.ekolist.cz/anketa/phpPollConfig.php3:62 Stack trace: #0 /data/www/htdocs/old.ekolist.cz/anketa/phpPollUI.php3(123): connect2db() #1 /data/www/htdocs/old.ekolist.cz/anketa/view.php3(5): poll_viewResults(113, '<table align="c...') #2 /data/www/htdocs/old.ekolist.cz/anketa/aktank.php3(3): require('/data/www/htdoc...') #3 {main} thrown in /data/www/htdocs/old.ekolist.cz/anketa/phpPollConfig.php3 on line 62

Ekolist.cz vychází mj. s podporou Hlavního města Prahy.

Využíváme zpravodajství ČTK

Využíváme zpravodajství TASR
Využíváme agenturní zpravodajství TASR.