The dynamics of non-structural saccharides accumulation and Rubisco activity under the elevated carbon dioxide concentration and sink manipulation at beech

摘要

Tato diplomová práce se zabývá dynamikou akumulace nestrukturních sacharidů a aktivity enzymu Rubisco při zvýšené koncentraci CO2 u buku lesního (Fagus sylvatica L.). Tři roky staré sazenice buku lesního byly kultivovány čtyři měsíce v minisféře s běžnou (385 mol•mol-1, varianta A) a se zvýšenou koncentrací CO2 (700 mol•mol-1, varianta E). V každé variantě byla polovina rostlin hnojena dusíkem (varianta N+) a druhá polovina byla kontrolní (varianta N-). Rostliny použité pro experiment byly nejprve adaptovány na tmu po dobu 12 hodin. Následně byly testované listy odstřiženy, řapík včetně krátkého segmentu větvičky (asi 1 cm) pak vložen do 0,7 M roztoku sacharosy (varianta S) resp. vody (varianta V) a vystaveny záření 200 mol•m-2•s-1 po dobu 0, 30, 60, 120, 180 min. Poté byla stanovena listová plocha a čerstvá hmotnost listové čepele, vzorky byly fixovány v kapalném dusíku a dále až do samotné analýzy uchovávány v hlubokomrazícím boxu při teplotě –70 °C. Obsah Rubisco byl stanoven metodou SDS-PAGE, aktivita Rubisco spektrofotometricky a obsah nestrukturních sacharidů antronovou metodou a metodou HPLC. U varianty N- byl zjištěn statisticky významně nižší obsah Rubisco, než u varianty N+. Rovněž obsah Rubisco u varianty E byl významně nižší než u varianty A, což svědčí o aklimační depresi obsahu Rubisco. Aktivita Rubisco je s časem u varianty E mírně stimulována, ale rozdíly mezi variantami A a E nejsou statisticky významné. Vliv přídavku sacharosy na aktivitu Rubisco se nepodařilo prokázat. Antronovou metodou byly zjištěny statisticky významné rozdíly v akumulaci nestrukturních sacharidů mezi variantami S a V, ale nikoliv mezi variantami A a E. Metodou HPLC byl zjištěn statisticky významný nárůst obsahu sacharosy s časem u varianty AS, ale nikoliv u varianty ES.