Thorium jako environmentální stresový faktor pro růst rostlin v kontaminovaném prostředí

• Thesis title in Czech: Thorium jako environmentální stresový faktor pro růst rostlin v kontaminovaném prostředí
• Thesis title in English: Thorium as an environment stressor for plant growth.
• Key words: thorium, oxidativní stres, fytoremediace, Nicotiana glutinosa L., polyaminy
• English key words: thorium, oxidative stress, phytoremediation, Nicotiana glutinosa L., polyamines
• Academic year of topic announcement: 2014/2015
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Experimental Plant Biology (31-130)
• Supervisor: Mgr. Zuzana Lhotáková, Ph.D.
• Author: hidden - assigned by the advisor
• Date of registration: 30.10.2014
• Date of assignment: 30.10.2014
• Date of electronic submission: 13.08.2016
• Date of proceeded defence: 14.09.2016
• Opponents: RNDr. Radka Podlipná, Ph.D.
• Advisors: RNDr. Petr Soudek, Ph.D.

Preliminary scope of work

Thorium jako environmentální stresový faktor pro růst rostlin v kontaminovaném prostředí
Kontaminace životního prostředí radioaktivními těžkými kovy (U, Po, Rn) je v současnosti závažným problémem. V blízké budoucnosti se předpokládá i častější využívání thoria v jaderné energetice a proto můžeme očekávat častější kontaminace i tímto kovem. Poznatků o příjmu thoria do rostlin a ovlivnění fyziologických procesů není dosud mnoho (např. Soudek et al. 2013). Předpokládáme, že rostliny budou na přítomnost thoria v prostředí reagovat podobně jako na jiné těžké kovy, především podobně jako uran, např. zvýšenou mírou oxidativního stresu, poklesem obsahu fotosyntetických pigmentů nebo změnou struktury kořenů.
Diplomová práce naváže na pilotní výzkum Dr. Soudka (Soudek et al. 2013), který již potvrdil příjem thoria do rostlin u několika kultivarů tabáku a popsal distribuci ²³²Th mezi kořeny, stonek a listy. Na tabáku Nicotiana glutinosa L. , který je považován za rostlinný druh kovy tolerující, budou provedeny akumulační experimenty za účelem potvrzení tolerance také k ²³²Th a porovnání akumulace a distribuce ²³²Th v rostlinách. Příjem kovů rostlinami z média je též ovlivněn jeho složením a konkrétně u ²³²Th byla pozorována zvýšená akumulace v podmínkách se sníženou dostupností P. Cílem práce bude vyhodnotit vliv thoria na fyziologické parametry tabáku současně s efektem různé modifikace média (deficience P, obsah aditiv zvyšujících příjem ²³²Th – např. kyselina vinná, nebo přídavek polyaminů). Zaměříme na detekci oxidativního stresu pomocí měření aktivity antioxidačních enzymů. Pro vyhodnocení fyziologického stavu rostlin pěstovaných v médiu s různými koncentracemi ²³²Th budou využity vybrané parametry charakterizující fotosyntetický aparát (obsah fotosyntetických pigmentů, parametry odvozené z rychlé fluorescenční kinetiky a indexy odvozené z odrazivosti listoví). Z předchozích výsledků vyplývá, že většina ²³²Th se hromadila v kořenech, míra oxidativního stresu bude tedy vyhodnocena v kořenech a dále se zaměříme na anatomické změny kořenů. V případě časové možnosti budou zkoumány odpovědi i jiných rostlinných druhů s předpokládaně odlišnou odpovědí vůči ²³²Th. Výsledky diplomové práce přinesou některé základní poznatky o reakci rostlin na přítomnost ²³²Th v prostředí a pro potenciální využití rostlin pro fytoremediaci substrátů kontaminovaných ²³²Th.

Soudek, P; Kufner, D; Petrova, S; Mihaljevic, M; Vanek, T (2013): Composition of hydroponic medium affects thorium uptake by tobacco plants. CHEMOSPHERE 92: 1090-1098.