Concepts and theories of stress in plants (Stressor-stress H.Seyle, Stress-strain J.Levitt, Disturbance-stress-competition P.Grime, Stress factors-stress response W.Larcher). Theories and definitions of adaptation, acclimation, coping, resistance, tolerance, and avoidance. Occurrence of abiotic and biotic stresses. Specific and unspecific reactions (stress genes, stress proteins, stress fytohormones, oxidative stress). Mechanisms of damage and resistance in plants to frost, chilling, heat, drought, salt, flooding, hypoxia, anoxia, heavy metals, radiation (UV, visible, infrared), mechanical stress, pathogens-diseases (viruses, bacteria, fungi, worms), pests (herbivores, insects). Plant defence systems, multiple stress interaction.
literature:
The chapter Stress Physiology in texbook: Plant Physiology (Taiz a Zeiger, eds., Sinauer Associates, Inc., Publishers, Sunderland, Massachusetts, 1998).
E.T.Nilsen, D.M.Orcutt, Physiology of plants under stress. Abiotic Factors (1996), Soil and Biotic Factors (2000) John Willey and Sons, Inc. N.Y.-Chichester-Brisbane-Singapore-Weinheim.
Last update: Hála Michal, RNDr., Ph.D. (12.03.2019)
Stres a rostliny - přehled, terminologie a teorie stresu (stres, stresor, strain, adaptace, aklimace, rezistence, tolerance a avoidance).
Abiotické stresy - výskyt, mechanismy poškození a odolnosti rostlin vůči mrazu, chladu, horku, suchu, zaplavení, anaerobioze, těžkým kovům, záření a mechanickému stresu.
Biotický stres - charakteristiky hlavních biotických stresů a vztahů mezi nimi, patogenní organismy, škůdci, alelopatie, systémová rezistence, obranné mechanismy rostlin.
Vzájemné stresové interakce, specifické a nespecifické reakce rostlin, stresové geny, látky, fytohormony a proteiny. Oxidační stres a hypersensitivní reakce. Obranné mechanismy rostlin.
Doporučuje se předem absolvovat některou z přednášek Fyziologie rostlin.
Last update: Hála Michal, RNDr., Ph.D. (12.03.2019)
Literature - Czech
Studijní literatura:
Kapitoly Fyziologie stresu a Stress Physiology v učebnicích: Fyziologie rostlin (Procházka et.al., Academia 1998) a Plant Physiology (Taiz a Zeiger, eds., Sinauer Associates, Inc., Publishers, Sunderland, Massachusetts, 1998).
E.T.Nilsen, D.M.Orcutt, Physiology of plants under stress. Abiotic Factors (1996) a Soil and Biotic Factors (2000) John Willey and Sons, Inc. N.Y.-Chichester-Brisbane-Singapore-Weinheim.
Last update: Hála Michal, RNDr., Ph.D. (12.03.2019)
Requirements to the exam - Czech
ústní zkouška
Last update: Hála Michal, RNDr., Ph.D. (12.03.2019)
Syllabus -
Stress and Plants - overview, terminology and theories of stress.
1. Overview of stress factors and their effects on different parts of world, theory stress-strain (J.Levitt), stressor-stress (H.Selye), stress-disturbance (J.Grime), resistance mechanisms in plants - escape, avoidance, tolerance, stress response, acclimation and adaptation in plants.
Abiotic factors - occurrence, mechanisms of damage and resistance in plants. 2 . Frost and plant overwintering, damage by frost, undercooling and frost resistance, ice-nucleating bacteria, cold regulated proteins, plant hardening under natural conditions. 3. Chilling and heat stresses, damage by cold and heat, avoidance and tolerance of plants to cold and heat, membrane phase transition, heat shock proteins. 4. Water relationships in plants under water stress, drought and water deficit in plants, drought resistance, dehydrins, stress phytohormones, water use efficiency. 5. Salinity stress, ions and osmotic stress, resistance to salts and toxic effects of ions, osmotic adjustment, turgor maintenance. 6. Flooding and oxygen deficiency, hypoxic and anoxic condition, acclimation and adaptation to flood, development of aerenchyma, effects on ethylene. 7. Heavy metals and xenobiotics, metal toxicity, effects on pH, mechanisms of resistance, phytochelatins, biomonitoring 8. Irradiance, UV irradiance, mechanisms of damage and resistance to UV, reparation. 9. Oxidative stress, reactive oxygen species, photoinhibiton and photodestruction, antioxidant enzymes and compounds.
Biotic factors - occurrence, mechanisms of damage and resistance in plants. 10. Plant pathogens, diseases, host physiology, plant defence against pathogen attack, disease resistance, hypersensitive reactions, elicitors, PR-proteins. 11. Herbivory, plant - herbivory interactions, indirect and direct defences, phytoalexins, systemic acquired resistance, defensive compounds. 12. Generalities, trends, allelopathy, transgenic plants and genetic engineering.
Last update: Hála Michal, RNDr., Ph.D. (12.03.2019)
Stres a rostliny - přehled, terminologie a teorie stresu. 1. Přehled stresových faktorů a jejich působení v různých částech světa, teorie stres-strain (J.Levitt), stresor-stres (H.Selye), stres-disturbance (J.Grime), mechanismy odolnosti (rezistence) rostlin vůči stresům - escape, avoidance a tolerance, stresové reakce, shody a rozdíly mezi adaptací x aklimací rostlin.
Abiotické stresy - výskyt, mechanismy poškození a odolnosti rostlin. 2. Mráz a přezimování rostlin, příčiny poškození rostlin mrazem, podchlazení a odolnost vůči mrazu, bakterie jako katalyzátory tvorby ledu, chladové proteiny, dynamika otužování rostlin v přirozených podmínkách. 3. Nízká a vysoká teplota, příčiny poškození rostlin chladem a horkem, ochranné a obrané mechanismy rostlin vůči extrémním teplotám, fázové přechody membrán, bílkoviny teplotního šoku. 4. Stav vody v rostlinách, sucho a vodní deficit v rostlinách, změny v rostlinné buňce během odvodnění, citlivost jednotlivých fyziologických pochodů k vodnímu deficitu, mechanismy odolnosti rostli vůči suchu, dehydriny, stresové fytohormony, účinnost využití vody. 5. Výskyt zasolení a reakce rostlin, iontový a osmotický stres, odolnost rostlin k zasolení a toxickému vlivu iontů, osmotické přizpůsobení, mechanismy udržení turgoru. 6. Zaplavení a anaerobióza, nedostatek kyslíku - hypoxie a anoxie, příčiny poškození, tvorba aerenchymu a vzdušných kanálků, úloha etylénu. 7. Toxický efekt těžkých kovů a pH prostředí, rozdělení těžkých kovů, mechanismy odolnosti, fytochelatiny, bioindikace a biomonitoring. 8. Záření UV, světelné, mechanismy poškození a tolerance k UV záření, reparace. 9. Oxidační stres, kyslíkový stres, vznik reaktivních forem kyslíku a poškození látek v rostlinách, fotoinhibice a fotodestrukce, antioxidační látky a enzymové systémy, hypersensitiní odpověď 10. Mechanický stres, příčiny a ochrana rostlin.
Biotický stres - rozdělení a terminologie 11. Patogenní organismy, choroby, náchylnost a rezistence, elicitory, PR-proteiny 12. Škůdci, vztah rostliny a hmyzu, projev, mechanismy a příčiny rezistence, systémová získaná resistence. 13. Obranné mechanismy rostlin, stresové geny, proteiny a hormony, transgenní rostliny.
Last update: Hála Michal, RNDr., Ph.D. (12.03.2019)
