Green biomass of young barley plants exhibited statistically significant higher activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) at sampling I (in the phase of plant development DC 29) compared to the later sampling II (DC 31). Significant effects of varieties, years and interactions of the studied factors on the activity of the studied antioxidants were determined. During the experiment period (2005-2007), the variety Sebastian provided statistically significant higher average SOD activity (486 U.g-1) versus the variety Malz (416 U.g-1 dry matter) and line KM1910 (418 U.g-1 dry matter). No statistically significant difference was recorded between the latter two varieties. Average catalase activity of the varieties did not show any significant difference. Significantly higher CAT activity in the sampling I was recorded on average of years and locations in the variety Sebastian and hull-less line KM1910 (935 and 907 U.g-1) compared to the variety Malz (675 U.g-1). We can state that green biomass of young spring barley plants taken during the growth phase DC 29 was a significant source of enzymes catalase and superoxide dismutase in the course of the experiment (2005-2007).
Šlechtění odrůd tolerantních vůči suchu je stále důležitější z hlediska zlepšení výnosů a zdravotního stavu rostlin zvláště u hospodářsky významných plodin. Je založeno na hodnocení a účinné selekci tolerantních genotypů. Hodnocení citlivosti rostlin vůči suchu však není jednoduché, vzhledem ke komplexnímu charakteru této vlastnosti. Cílem této práce bylo porovnat stresové reakce pěti různě citlivých genotypů ječmene (Tadmor, Malz, Amulet, Bojos a Jersey) vystavených stresu suchem pomocí molekulárně biologické metody založené na hodnocení aktivity dvou dehydrinových genů (Dhn1 a Dhn4) a ověřit účinnost této metody nejen v laboratorních podmín-kách, ale i v nádobovém pokusu, kdy byla regulována pouze zálivka. Přesnější hodnocení bylo prováděno na rostlinách pěstovaných v kultivačním boxu hydroponicky v podmínkách fyziologického sucha (-0,3 MPa). Transkripční aktivita obou genů byla hodnocena v prů-běhu 14 dnů ve vzorcích z listových tkání v závislosti na citlivosti vůči stresovým podmínkám. U tolerantnějších genotypů (Tadmor a Malz) byla zaznamenána nižší ztráta vody z pletiv a vyšší exprese obou genů. Srovnatelné výsledky pro jednotlivé odrůdy byly získány i v ná-dobovém pokusu. Opět se projevila závislost mezi aktivitou těchto genů a citlivostí odrůd k suchu, zvláště ve fázi metání a plnění zrna. U testovaného souboru odrůd byla dále hodnocena aktivita obou genů v závislosti na působení exogenně aplikovaného fytohormonu ABA. Ukázalo se, že tímto fytohormonem byla aktivována exprese pouze genu Dhn4 a výrazné zvýšení jeho exprese bylo pozorováno pouze u odrůdy Malz. Srovnáním výsledků ze všech tří experimentů jsme ověřili nejen vhodnost použití této metody jako nástroje pro stanovení tolerance ječmene vůči suchu, ale u tolerantnějších odrůd Tadmor a Malz jsme zaznamenali dva odlišné mechanismy aktivace stresových obranných reakcí, které by mohly být způsobeny rozdílnou mírou zapojení fytohormonu ABA v jejich regulaci. Breeding of drought-tolerant varieties, which is steadily gaining in importance for improving crop yields and health condition of economically important crops, is based on evaluation and efficient selection of tolerant genotypes. The assessment of plant sensitivity to drought is not simple owing to the complex character of this trait. We compared the stress responses of five different barley genotypes with different sensitivity (Tadmor, Malz, Amulet, Bojos and Jersey) exposed to drought stress by using a molecular biological method based on evaluating the activity of two dehydrin genes, Dhn1 and Dhn4. The efficiency of the method was verified in laboratory conditions and also in a pot experiment in which only watering was regulated. More detailed evaluation was done on plants grown hydroponically in a cultivation box under conditions of physiological drought (-0.3 MPa). Transcription activity of both genes, as dependent on stress sensitivity, was evaluated over 14 days in leaf tissue samples. The more tolerant genotypes (Tadmor and Malz) exhibited lower water losses from tissues and higher expressio...
) at the early stage of the plant development. We used RIA method, instantaneous water use effi ciency (WUE), the discrimination of 13 C (Δ 13 C) and the expression levels of Dhn4 gene. The increase of ABA concentration in leaves a er exogenous ABA application was detected in all tested genotypes; however, the lowest amount was found in the most tolerant genotype. Increased level of the instantaneous WUE a er ABA treatment was found in all genotypes. The Δ 13 C in ABA treated plants decreased, however, relatively drought-tolerant genotype Tadmor showed lower discrimination even in control variant. The genotype-dependent diff erences were observed in the expression levels of Dhn4 gene in the leaves. High expression level of this gene was observed in Tadmor. Based on the exogenous ABA level, it was possible to distinguish two types of response of plants to exogenous ABA. Tadmor represented one of them as manifesting high sensitivity to exogenous ABA, leading to fast induction of Dhn4 gene relative expression. Conversely, spring genotypes of Jersey and Malz manifested slower response to exogenous ABA as well as lower WUE values and relative expression of Dhn4. The results supported the idea that ABA application may activate similar stress reactions in plants as drought conditions and additionally the intensity of this reaction is genotype dependent.
190Sledování vlivu obranné reakce rostlin vůči suchu na některé výnosotvorné prvky ječmene Sledování vlivu obranné reakce rostlin vůči suchu na některé výnosotvorné prvky ječmene The Effect of Plant Defense Response to Drought on Selected Yield Parameters in BarleyLUCIE MELIŠOVÁ, LUDMILA HOLKOVÁ, MARTA BRADÁČOVÁ Ústav pěstování, šlechtění rostlin a rostlinolékařství, Mendelova univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno Department of Crop Science, Breeding and Plant Medicine, Mendel university in Brno, Zemědělská 1, 00 Brno e-mail:lucie.melisova@mendelu.cz Klíčová slova: sucho, ječmen jarní, exprese genu, Dhn4, polymerasová řetězová reakce (PCR) 1 ÚVOD V posledních letech se stále více hovoří o změně klimatu. Ať již přijmeme teorii o globálním oteplování či nikoliv, nelze pominout fakt výskytu častějších a různě dlouho trvajících období sucha. Vzrůstá počet dní provázených vysokými denními teplotami. Dešťové srážky přichází nepravidelně, mnohdy vlivem velké intenzity a krátké doby trvání z krajiny velmi rychle odtékají, aniž by ve větším množství infiltrovaly do půdy a tím kompenzovaly deficit vody v půdě [1]. Tyto a mnohé další faktory se velkou měrou podílí na snižování dostupnosti vody pro rostliny během vegetace. Právě sucho, resp. dostupnost vody pro rostliny je jedním z limitujících a nezbytných faktorů produkce kulturních plodin, majících úlohu v zabezpečení výživy obyvatelstva i hospodářských zvířat. Lidská populace se neustále rozrůstá a postupně začíná pociťovat snižování zásob nejen pitné vody, ale i vody pro průmyslové potřeby. Zmenšují se zásoby povrchové i podzemní vody. Dle odhadů se asi 80 % potenciálně dostupné vody spotřebuje na zavlažování zemědělských plodin. Produkce hospodářských plodin by teoreticky měla vzrůstat spolu s rostoucí početností populace [2]. Proto porozumění vlivu sucha na rostliny může mít zásadní vý-znam pro zlepšení postupů v pěstební praxi a pro předcházení ztrát produkce vlivem změn klimatu. Rostliny disponují rozmanitou strategií obrany vůči stresu suchem, ať již na úrovni fyziologické [3,4,5], či molekulárně biologické [6,7,8]. Ačkoliv je tolerance rostlin vůči suchu z velké části dána geneticky [9], není hodnocení této tolerance vzhledem ke komplexnímu charakteru jednoduché. Mnoho studií, zabýva-jících se zkoumáním tolerance rostlin k suchu, sleduje často jen způ-sob, či míru obranné reakce rostlin vůči těmto nepříznivým podmínkám. Hodnocen bývá relativní obsah vody (RWC) a osmotický Keywords: drought, spring barley, gene expression, Dhn4, polymerase chain reaction (PCR) 1 INTRODUCTIONClimate change has been largely discussed recently. No matter whether we accept the global warming theory or not, the fact that more frequent and variously long periods of drought occur cannot be denied. A number of days with high day temperatures have increased. Rainfalls come irregularly and, due to their high intensity and short duration, they often run off from the landscape very quickly and do not infiltrate largely into the soil and therefore water deficit in soil is not compen...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.