Stanovení těkavých izoprenoidů jako markerů vlivu vodního stresu na rezistenci smrku vůči kůrovcům

• Název práce v češtině: Stanovení těkavých izoprenoidů jako markerů vlivu ; vodního stresu na rezistenci smrku vůči kůrovcům
• Název v anglickém jazyce: Determination of volatile isoprenoids as water stress ; markers of spruce resistance against bark beetle
• Klíčová slova: Ips typographus, Picea abies, terpeny, GC×GC-TOFMS, GC-EAD, vodní stres
• Klíčová slova anglicky: Ips typographus, Picea abies, terpenes, GC×GC-TOFMS, GC-EAD, water stress
• Akademický rok vypsání: 2010/2011
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra analytické chemie (31-230)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Blanka Kalinová, CSc.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem, čeká na schválení garantem
• Datum přihlášení: 18.10.2010
• Datum zadání: 20.12.2010
• Datum odevzdání elektronické podoby: 18.05.2012
• Datum proběhlé obhajoby: 31.05.2012
• Oponenti: Michal Hoškovec
• Konzultanti: doc. RNDr. Dr. Radomír Čabala

Předběžná náplň práce

Rostliny rostou v druhově specifických klimatických podmínkách charakterizovaných např. světelnou intenzitou, teplotou, vlhkostí, dostupností živit aj. Jestliže se některý z environmentálních faktorů změní mimo určité fyziologické rozmezí, rostlina reaguje stresovou reakcí, která je zahájena specifickými fyziologickými kompenzačními mechanimsy a která, v případě přetrvávání nefyziologických podmínek, přechází do obecné stresové reakce spojené s produkcí volných kyslíkatých radikálů, poškozením buněčných membrán, zastavením fotosyntézy a následným celkovým kolapsem rostlinného organismu. Při vodním stresu rostlina nejprve zastavuje růst. To umožňuje přesměrování metabolismu ve směru tvorby specifických 1) stresových hormonů, 2) osmoticky aktivních látek, které usnadňují získávání vody kořeny a 3) látek, které chrání rostlinu před oxidativním stresem. Při déletrvajícím suchu se snižuje fotosyntéza, rostlina uvadá a trvá-li sucho příliš dlouho, hyne. Přežití závisí na míře stresu a stupni poškození membrán buněčných struktur během de- i re-hydratace.
Isoprenoidy jsou hlavními komponentami pryskyřice. Spolu s fenoly jsou považovány za hlavní pilíře konstitutivní i indukované obrany jehličnanů vůči patogenům či fytofágům. Při napadení vytéká ze zásobních struktur pryskyřičných kanálků, v optimálním případě eliminuje cizorodý organismus a ránu zaceluje. Protože je tlak vytékající pryskyřice závislý na turgoru buněk pryskyřičných kanálků, je vodní stres považován tradičně za jeden z hlavních faktorů snížené obranyschopnosti jehličnanů.
Nedávné výsledky studia stresových reakcí rostlin však ukazují, že syntéza isoprenoidů je součástí obecné stresové reakce a chrání před oxidativním stresem. Zajímá nás, jak tento nový poznatek ovlivní tradičně interpretovaný vztah mezi vodním stresem a obranyschopností smrků. Proto ve spolupráci s Českou zemědělskou univerzitou a Ústavem experimentální botaniky studujeme vztahy mezi vodním stresem, produkcí isoprenoidů a obranyschopností smrků vůči napadení kůrovci.
?Hledáme
analytického chemika, kterého by zajímala kvantitativní analýza rostlinných fytohormonů a isoprenoidů v průběhu vodního stresu smrků.
Předpokládáme odběr vzorků ze vzrostlých stromů v lese a současně z 3-5 letých smrkových semenáčků držených v semi-přírodních podmínkách. Předpokládáme využití GC, GC-MS, GCxGC-MS a chemické ionizace (PNAS 2003, 100 (18):10552-7).