Analýza primárních fotosyntetických procesů u jehličnanů: srovnání vybraných metod a možné využití při studiu genetické variability

• Název práce v češtině: Analýza primárních fotosyntetických procesů u jehličnanů: srovnání vybraných metod a možné využití při studiu genetické variability
• Název v anglickém jazyce: Analysis of primary photosynthetic processes in conifers: A comparison of selected methods and their possible utilisation for the study of genetic variability
• Klíčová slova: dědivost, fluorescence chlorofylu, fotosyntetické pigmenty, fotosyntéza, chloroplasty, genetická variabilita, jehličnany, komplex produkující kyslík, spektrální odrazivost
• Klíčová slova anglicky: chlorophyll fluorescence, chloroplasts, conifers, genetic variability, heritability, oxygen-evolving complex, photosynthesis, photosynthetic pigments, spectral reflectance
• Akademický rok vypsání: 2013/2014
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Dana Holá, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem, čeká na schválení garantem
• Datum přihlášení: 19.11.2013
• Datum zadání: 20.11.2013
• Datum odevzdání elektronické podoby: 13.08.2015
• Datum proběhlé obhajoby: 15.09.2015
• Oponenti: prof. RNDr. Jana Albrechtová, Ph.D.
• Konzultanti: RNDr. Marie Kočová, CSc.

Předběžná náplň práce

Tato práce se věnuje různým metodám analýzy primárních fotosyntetických procesů u jehličnanů a má tři hlavní cíle:
1) Zjistit, zda (a jak) si odpovídají informace o účinnosti různých částí fotosyntetického elektron-transportního řetězce získané pomocí analýzy kinetiky rychlé části křivky indukce fluorescence chlorofylu (OJIP analýza) a pomocí měření fotochemické aktivity izolovaných chloroplastů. Za tímto účelem bude testováno osm vybraných druhů jehličnanů reprezentujících podčeledi Pinoideae, Piceoideae a Abiotiedae v rámci čeledi Pinaceae a čeleď Taxaceae. Druhy se liší fotochemickou aktivitou měřenou v izolovaných chloroplastech. Výchozím předpokladem je, že mezidruhové rozložení hodnot těchto aktivit reprezentujících účinnost PS II, PS I a celého elektron-transportního řetězce bude souhlasit s mezidruhovým rozložením hodnot těch parametrů fluorescence chlorofylu, které charakterizují účinnost odpovídajících částí fotosyntetického elektron-transportního řetězce.
2) Zjistit, zda lze dvě rychlé, „nedestruktivní“ metody (OJIP analýzu a měření spektrální odrazivosti) a jednu „destruktivní“, pomalejší, ale na technické provedení jednoduchou metodu (spektrofotometrické stanovení obsahu fotosyntetických pigmentů) využít při analýze genetické variability jehličnanů metodami kvantitativní genetiky, a zjistit, které parametry získané těmito metodami jsou pro tento účel nejvhodnější. Za tímto účelem bude hodnocen geneticky definovaný soubor několika set jedinců západočeské populace druhu Pinus sylvestris L. Výchozím předpokladem je , že alespoň v některých parametrech bude testovaná populace vykazovat genetickou variabilitu a koeficient dědivosti nebude nulový; parametry s nejvyšší dědivostí by pak byly doporučeny pro další využití a kvantitativně genetický rozbor.
3) Zavést a optimalizovat metodu inhibice komplexu produkujícího kyslík (součást PS II) a vyzkoušet možnost spektrofotometrického měření aktivity PS II za přítomnosti umělého donoru a akceptoru elektronů v takto modifikovaných vzorcích izolovaných chloroplastů. Za tímto účelem bude provedena řada metodických pokusů na různém rostlinném materiálu včetně Picea abies (L.) H. Karst. Výchozím předpokladem je, že alespoň některou z metodik popsaných v literatuře pro práci s lupenitými listy (nebo kombinaci různých metodik) se podaří optimalizovat a využít i pro chloroplasty izolované z jehlic.