Jak může struktura listu ovlivňovat nedestruktivní měření obsahu chlorofylu?

• Thesis title in Czech: Jak může struktura listu ovlivňovat nedestruktivní měření obsahu chlorofylu?
• Thesis title in English: How may leaf structure affect non-destructive chlorophyll content estimation?
• Key words: chlorofyl, mezofyl, transmitance, fluorescence, struktura listu
• Academic year of topic announcement: 2020/2021
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Experimental Plant Biology (31-130)
• Supervisor: Mgr. Zuzana Lhotáková, Ph.D.
• Advisors: prof. RNDr. Jana Albrechtová, Ph.D.

References

Coste, S., Baraloto, C., Leroy, C., Marcon, É., Renaud, A., Richardson, A.D., Roggy, J.-C., Schimann, H., Uddling, J., Hérault, B., 2010. Assessing foliar chlorophyll contents with the SPAD-502 chlorophyll meter: a calibration test with thirteen tree species of tropical rainforest in French Guiana. Ann. For. Sci. 5.
Dong, T., Shang, J., Chen, J.M., Liu, J., Qian, B., Ma, B., Morrison, M.J., Zhang, C., Liu, Y., Shi, Y., Pan, H., Zhou, G., 2019. Assessment of Portable Chlorophyll Meters for Measuring Crop Leaf Chlorophyll Concentration 20.
Donnelly, A., Yu, R., Rehberg, C., Meyer, G., Young, E.B., 2020. Leaf chlorophyll estimates of temperate deciduous shrubs during autumn senescence using a SPAD-502 meter and calibration with extracted chlorophyll. Annals of Forest Science 77, 30. https://doi.org/10.1007/s13595-020-00940-6
Jifon, J.L., Syvertsen, J.P., Whaley, E., 2005. Growth Environment and Leaf Anatomy Affect Nondestructive Estimates of Chlorophyll and Nitrogen in Citrus sp. Leaves. jashs 130, 152–158.https://doi.org/10.21273/JASHS.130.2.152
Kuhlgert, S., Austic, G., Zegarac, R., Osei-Bonsu, I., Hoh, D., Chilvers, M.I., Roth, M.G., Bi, K., TerAvest, D., Weebadde, P., Kramer, D.M., 2016. MultispeQ Beta: a tool for large-scale plant phenotyping connected to the open PhotosynQ network. R. Soc. open sci. 3, 160592. https://doi.org/10.1098/rsos.160592
Lhotáková, Z., Albrechtová, J., 2017. 12. Nespecifické indikátory fyziologického stavu listoví: laboratorní biochemické analýzy, in: Metody Hodnocení Fyziologického Stavu Smrkových Porostů. Česká geografická společnost, Praha, pp. 161–157.
Morley, P.J., Jump, A.S., West, M.D., Donoghue, D.N.M., 2020. Spectral response of chlorophyll content during leaf senescence in European beech trees. Environ. Res. Commun. 2, 071002. https://doi.org/10.1088/2515-7620/aba7a0
Pereyra, M.S., Davidenco, V., Núñez, S.B., Argüello, J.A., 2014. Chlorophyll content estimation in oregano leaves using a portable chlorophyll meter: relationship with mesophyll thickness and leaf age. Rev. Agronomía & Ambiente 34(1-2): 77-84.
Silla Fernando, Ana, G.-G., González-Molina M^a Esther, Mediavilla Sonia, Escudero Alfonso, 2010. Estimation of chlorophyll in Quercus leaves using a portable chlorophyll meter: effects of species and leaf age. Ann. For. Sci. 7.
Uddling, J., Gelang-Alfredsson, J., Piikki, K., Pleijel, H., 2007. Evaluating the relationship between leaf chlorophyll concentration and SPAD-502 chlorophyll meter readings. Photosynth. Res. 91, 37–46.https://doi.org/10.1007/s11120-006-9077-5

Chlorofylmetry:
· https://www.optisci.com/assets/ccm-300_brochure.pdf
· https://www.force-a.com/wp-content/uploads/2019/09/BROCHURE-DUALEX-1.pdf
· https://www5.konicaminolta.eu/fileadmin/content/eu/Measuring_Instruments/2_Products/1_Colour_Measurement/6_Chlorophyll_Meter/PDF/Spad502plus_EN.pdf
· https://help.photosynq.org/instruments/multispeq-v2.0.html#getting-started

Preliminary scope of work

Obsah chlorofylu v listech rostlin je často používán jako nespecifický indikátor stresu (Lhotáková and Albrechtová, 2017). V poslední době se v ekofyziologických studiích stále častěji využívají příruční přístroje k odhadu obsahu chlorofylu, které pracují na různých principech, zejména transmitance (propustnost záření listem) a fluorescence chlorofylu) (Dong et al., 2019). Využití příručních „chlorofylmetrů“ má oproti klasickému biochemickému stanovení obsahu pigmentů výhodu nedestruktivní povahy a rychlého měření přímo v terénu. Avšak v určitých situacích, jako jsou vysoké obsahy chlorofylu nebo při senescenci na konci vegetační sezóny, se může přesnost nedestruktivního měření zhoršovat (Morley et al., 2020). Vnitřní struktura listu podmiňuje jeho optické vlastnosti – odrazivost, absorpci a propustnost. Struktura listu tedy může být jedním z dalších faktorů, které ovlivňují přesnost nedestruktivních odhadů obsahu chlorofylu. Prvním cílem bakalářské práce je shrnout principy, na kterých fungují běžně používané chlorofylmetry: Chlorophyll Meter SPAD-502, Dualex, CCM-300 a MultispeQ. Dalším cílem je vyhodnotit, jak vnitřní struktura listu ovlivňuje jeho transmitanci a fluorescenci chlorofylu a diskutovat, jaký dopad může mít struktura listu na odhad obsahu chlorofylu s použitím výše popsaných principů popřípadě přístrojů.