Vytipování vhodných potomstev lokálních ekotypů borovice lesní pro odolnost vůči suchu na základě fenotypových analýz

• Název práce v češtině: Vytipování vhodných potomstev lokálních ekotypů borovice lesní pro odolnost vůči suchu na základě fenotypových analýz
• Název v anglickém jazyce: Identification of suitable progeny of local Scots pine ecotypes aimed at drought resistance based on phenotypic analyses
• Klíčová slova: laboratorní spektroskopie, odrazivost, Pinus sylvestris, nespecifické indikátory stresu, fotosyntetické pigmenty, prolin, sucho
• Klíčová slova anglicky: laboratory spectroscopy, reflectance, Pinus sylvestris, non-specific stress indicators, photosynthetic pigments, proline, drought
• Akademický rok vypsání: 2019/2020
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra experimentální biologie rostlin (31-130)
• Vedoucí / školitel: prof. RNDr. Jana Albrechtová, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 15.11.2019
• Datum zadání: 08.01.2020
• Konzultanti: Mgr. Zuzana Lhotáková, Ph.D.

Seznam odborné literatury

Albrechtová J, Kupková L & Campbell PKE, eds. (2017) Metody hodnocení fyziologického stavu smrkových porostů. Monografie. (Česká geografická společnost), ss. 300.
Campbell PE, Rock BN, Martin ME, Neefus CD, Irons JR, Middleton EM, & Albrechtova J (2004) Detection of initial damage in Norway spruce canopies using hyperspectral airborne data. International Journal of Remote Sensing, 25(24), 5557-5584.
Cavender-Bares J, Meireles JE, Couture JJ, Kaproth MA, Kingdon CC, Singh A, Serbin SP, Center A, Zuniga E, Pilz G (2016) Associations of leaf spectra with genetic and phylogenetic variation in Oaks: Prospects for remote detection of biodiversity. Remote Sensing 8, 221.
Čepl J, Holá D, Stejskal J, Korecký J, Kočová M, Lhotáková Z, Tomášková I, Palovská M, Rothová O, Whetten RW, Kaňák J, Albrechtová J, Lstibůrek M (2016) Genetic variability and heritability of chlorophyll a fluorescence parameters in Scots pine (Pinus sylvestris L.). Tree physiology tpw028.
Čepl J, Stejskal J, Lhotáková Z, Holá D, Korecký J, Lstibůrek M, Tomášková I, Kočová M, Rothová O, Palovská M (2018) Heritable variation in needle spectral reflectance of Scots pine (Pinus sylvestris L.) peaks in red edge. Remote Sensing of Environment 219, 89–98

Předběžná náplň práce

Borovice lesní (Pinus sylvestris L.) byla považována za přijatelnou náhradu smrku ztepilého, ale tento druh již dnes trpí mnoha problémy, především díky stresu suchem v důsledku snižující se hladiny podzemní vody. Tento druh stresu rostlin lze detekovat nedestruktivně s využitím hyperspektrálních dat na rozličných hierarchických úrovních, jak ukázala řada předchozích studií.
Diplomová práce bude zaměřena na studium genetické variability lokálních ekotypů borovice lesní na plochách zájmových populací (Přimda a Doksy) na základě určení spektrálního fenotypu (laboratorní spektroskopie listoví kontaktní sondou při rozlišení 1 nm v rozsahu 400-2500 nm; např. vegetační spektrální indexy (NDVI, PRI, TCARI-OSAVI, atd. odpovídají koncentraci fotosyntetických pigmentů, a zároveň jejich změny dobře odrážejí míru stresu), určení biochemického fenotypu (stanovení fotosyntetických pigmentů – indikátor fyziologického stavu, prolinu - indikátor odezvy na sucho). Získaná fenotypová data budou sloužit pro následnou selekci jedinců odolných vůči suchu kolegy z ČZU, se kterými poslupracujeme na níže uvedeném grantu, v rámci kterého bude diplomová práce vypracovávána.
Na vzorcích jehlic odebraných v terénu bude změřena odrazivost na úrovni výhonů kontaktní sondou. Bude vytvořena databáze křivek odrazivosti měřené laboratorně kontaktní sondou na vzorcích ze zájmových ploch Přimda a Mimoň – plochy jsou v gesci ČZU. Po vytvoření databáze spekter proběhne výpočet vybraných vegetačních indexů, popisná statistika a odhad heritability těchto indexů. Fotosyntetické pigmenty (chlorofyly a, b; karotenoidy) se budou stanovovat spektrofotometricky.
Projekt je financován z grantu INTER-ACTION, “Využití genetické variability hyperspektrální odrazivosti ekotypů borovice lesní pro selekci jedinců odolných vůči suchu” LTAUSA19113, hlavní řešitel – prof. M.Lstibůrek, ČZU, spoluřešitel: prof. J. Albrechtová, PřF UK (2020-2022).