Vliv teploty v interakci s dalšími stresovými faktory klimatické změny na vybrané fyziologické parametry a výnos u C3 a C4 plodin

Abstract

V současnosti probíhající klimatická změna zahrnuje především globální oteplování Země, a jako dominantní příčina je převážně označována antropogenní činnost. Následkem probíhající klimatické změny jsou stále se rozšiřující oblasti se srážkovým deficitem, extrémní projevy počasí včetně vln veder atd. Rostliny se v důsledku klimatické změny musejí během krátké doby aklimovat či adaptovat na čím dál tím více se zhoršující podmínky prostředí. Stresové zatížení rostlin se signifikantně promítá do jejich fyziologických parametrů, a to i letálně. Rostliny na stres reagují aklimačními odezvami a adaptacemi vyvolanými změnou genové exprese ať na úrovni metabolické, fyziologické či strukturální, modifikací fenotypu a dalšími změnami. Ohrožení se týká i rostlinné produkce, potřebné pro zajištění potravinové bezpečnosti stále narůstající lidské populace. V důsledku klimatické změny se očekává snižování výnosů zemědělských plodin. Tato práce má za cíl shrnout poznatky o změnách ve fyziologii a zemědělské produkci plodin v důsledku stresových faktorů klimatické změny, především teploty, s důrazem na rozdíly mezi C3 a C4 rostlinami. V největší míře se práce zabývá obilovinami s modelovými zástupci C3 rostlin: pšenice, ječmen, rýže a zástupci C4: kukuřice, čirok. V práci jsou uvedeny různé odpovědi těchto plodin...

The current climate change mainly involves global warming of the Earth, and anthropogenic activity is predominantly identified as the dominant cause. As a result of the ongoing climate change, there are ever-expanding areas with rainfall deficits, extreme weather patterns including heat waves, etc. Plants must be acclimated or adapted to worsening environmental conditions in the short term as a result of the climate change. Stress load significantly changes plant physiological parameters, even lethally. Plants respond to stress by acclimation responses and adaptations induced by changes in gene expressions on metabolic, physiological or structural levels, by phenotype modification, and other changes. The threat also affects agricultural plant production, which is obliged to ensure food security of the ever-increasing human population. The climate change is expected to reduce crop yields. The aim of this Thesis is to summarize knowledge about changes in crop physiology and agricultural production due to stress factors of the climate change, especially temperature, with emphasis on differences between C3 and C4 plants. Most of the work deals with C3 cereals: wheat, barley, rice and C4: corn, sorghum. Different responses of these crops are discussed, such as change in phenology, water use, CO2...