Řebčík královský (Fritillaria imperialis) je oblíbenu rostlinou, a to nejen díky nádherně zbarveným květům ve tvaru zvonků, ale i pro své léčivé účinky. Ačkoliv my ho známe spíše z okrasných záhonků, tento zástupce čeledi liliovitých pochází původně z oblasti Íránu. A přesně tam se ho do divoké přírody vydal pozorovat tým odborníků tvořený také dvěma zástupci z naší fakulty. Horské prostředí oblasti Golestan-Kuh je jedním z míst, kde najdeme řebčík růst ve volné přírodě. Ačkoliv se zde rostlině očividně daří, podmínky v horách jsou mnohdy nevyzpytatelné. A právě to, jak rostlina zvládá nečekané poklesy teplot a sněhovou přikrývku, zajímalo botaniky nejvíce.
FritillariaPo nečekané bouři, která počátkem dubna (2016) přikryla na několik dní výše položené oblasti sněhem, se u rostlin vystavených mrazu začaly projevovat známky stresové reakce. Jednou ze změn patrných na první pohled bylo zrudnutí doposud zelených listů. Po postupném oteplení se listy opět začaly vracet ke své původní zelené barvě. Listy rostlin v níže položených částech, které nebyly zasaženy sněhem ani mrazem, zůstaly zelené po celou dobu. Vzorky zasažených i nezasažených rostlin, sklizené týden po bouři a o týden později (po další vlně mrazů), byly následně použity k podrobné analýze tolerančních mechanismů. Ta zahrnovala analýzu fotosyntetických a fluorescenčních parametrů a následnou analýzu fyziologických i biochemických aktivit u odebraných vzorků.
Výsledek experimentu ukazuje, že řebčík královský může velmi účinně tolerovat stres mrazem díky vyvolání signálních mechanismů a nadměrné expresi genů reagujících na chlad. Účinnou prevencí vodního stresu je pak redukovaný vodní potenciál listů, způsobený vysokou akumulací osmolytů a iontů. Vysoká akumulace H2O2 (peroxidu vodíku) při stresu mrazem aktivovala antioxidační systémy (SOD, fenoly, antokyany, kataláza a askorbát peroxidáza) a prevencí fotosyntetického poškození chladem je potlačení fotosyntetického procesu u mrazem namáhaných rostlinách, kde po rozmrznutí dochází k návratu na normální úroveň.
Podívejte se podrobněji na výsledky této studie
HAJIHASHEMI, Shokoofeh, Marian BRESTIC, Marco LANDI a Milan SKALICKY. Resistance of Fritillaria imperialis to freezing stress through gene expression, osmotic adjustment and antioxidants. Scientific Reports. 2020, 10(1) [cit. 2021-03-09]. ISSN 2045-2322. DOI:10.1038/s41598-020-63006-7
www.nature.com/articles/s41598-020-63006-7
Spoluautor vědecké práce: Marián Brestič
Marián Brestič je profesorem v oboru Fyziologie plodin a dřevin, vede katedru fyziologie rostlin FAPZ SPU v Nitre a zároveň působí na katedře botaniky a fyziologie rostlin FAPPZ. Zaměřuje se na výzkum fotosyntézy a účinek environmentálních stresových faktorů a klimatických extrémů na rostliny; ekofyziologií plodin a dřevin, z hlediska produkce a kvality; fenotypovaním plodin. Patří mezi 100 nejcitovanějších vědců na Slovensku a zároveň je jedním zde dvou slovenských vědců zařazených do prestižního žebříčku HCR (Highly Cited Researchers) v roce 2020. Publikoval přes 150 vědeckých článků, které byly 4 500 x citovány, H-index 34. |
Spoluautor vědecké práce: Milan Skalický
Milan Skalický působí více než 20 let na katedře botaniky a fyziologie rostlin. Zabývá se strukturálními znaky rostlin a jejich odezvami na různé podněty (abiotické a biotické), fytochemickými reakcemi zemědělských plodin a také managementem antropogenně disturbovaných území (bývalé vojenské prostory, výsypky). Publikoval na 60 vědeckých článků, které byly 200x citovány, H-index 8. |
