Reakce rostlin na přítomnost amonného iontu v prostředí

Abstract

NH4 + je jednou z hlavních anorganických forem dusíku, kterou rostliny přijímají z půdy pomocí kořenů. Reakce rostlin na NH4 + závisí na řadě faktorů - především na jeho koncentraci v rhizosféře nebo na dostupnosti dalších iontů, jako je NO3 - nebo K+ . V případě nízké dostupnosti dusíku v rhizosféře, NH4 + pozitivně ovlivňuje růst kořenového systému. V oblasti rhizosféry bohaté na NH4 + může dojít k lokální stimulaci větvení postranních kořenů za účelem efektivního získání přítomného zdroje dusíku. Senzorem, který vnímá NH4 + a indukuje odpověď kořenového systému, je vysokoafinitní transportér amonného iontu AMT1;3. Při nadbytku NH4 + dochází k inhibici růstu celé rostliny a tento jev je nazýván jako syndrom toxicity amonného iontu. Syndrom je výsledkem interference NH4 + s různými procesy v rostlině a mezi jeden z nejdůležitějších patří indukovaná deficience K+ . NH4 + a K+ mezi sebou přímo interferují, protože NH4 + vstupuje do rostliny prostřednictvím K+ kanálů a také inhibuje expresi vysokoafinitních transportérů pro K+ , čímž výrazně snižuje jeho příjem. Právě interference NH4 + a K+ je jedním z hlavních témat, na které se tato bakalářská práce zaměřuje. Dále také shrnuje mechanismy příjmu a zpracování NH4 + , mechanismy toxicity NH4 + a reakce kořenového systému na různou koncentraci NH4 + v...

NH4 + is one of the major inorganic forms of nitrogen taken up by plant roots from the soil. The response of plants to NH4 + depends on a number of factors - especially its concentration in the rhizosphere or the availability of other ions such as K+ or NO3 - . In the case of a low nitrogen availability in the rhizosphere, NH4 + positively affects the growth of the root system. In the NH4 + -rich area of rhizosphere, local stimulation of lateral root branching may occur to enhance effective acquisition of the present nitrogen source. A sensor that perceives NH4 + and induces this response of root system response is the high affinity ammonium transporter AMT1;3. With excess NH4 + , the growth of the whole plant is inhibited and this phenomenon is called ammonium toxicity syndrome. This syndrome is the result of the interaction of NH4 + with various processes in the plant and induced K+ deficiency is one of the most important signs of this syndrome. NH4 + and K+ directly interfere with each other during uptake. NH4 + enters the plant through K+ channels and also inhibits the expression of the high affinity K+ transporters, thereby significantly reduces its uptake. NH4 + and K+ interference is one of the main topics that this bachelor thesis focuses on. It also summarizes mechanisms of uptake and...