Role sacharidového metabolismu v toleranci rostlin Fragaria sp. k abiotickým stresům

Abstract

Carbohydrates are one of the most important groups of biomolecules for plants, and their significance extends far beyond their role as primary sources of carbon and energy. They act as a medium for energy transport between various plant organs, form the essential structural foundation of cell walls, and serve as highly sensitive signalling molecules that coordinate growth with resource availability through the regulation of metabolic pathways. In the context of abiotic stress, soluble sugars and sugar alcohols can also fulfil protective roles, acting as compatible solutes, osmoprotectants, and reactive oxygen species (ROS) scavengers. Furthermore, carbohydrate metabolism appears to function as a key integrator of physiological plant responses to changing environmental conditions. This work summarizes findings from both theoretical and experimental studies on the responses of carbohydrate metabolism to stress conditions in the woodland strawberry (Fragaria vesca L.). The first part focuses on methodological aspects of studying metabolism under in vitro conditions. A comparison of photomixotrophic and photoautotrophic nutrition revealed that the presence of exogenous sucrose in the medium leads to a reduction of the photosynthetic apparatus and fundamentally modifies physiological parameters and the...

Sacharidy jsou pro rostliny jednou z klíčových skupin biomolekul a jejich význam dalece přesahuje funkci primárního zdroje uhlíku a energie. Působí jako médium pro transport energie mezi různými orgány rostlin, tvoří nezbytný strukturní základ buněčných stěn a slouží jako vysoce senzitivní signální molekuly, které skrze regulaci metabolických drah koordinují růst s dostupností zdrojů. V kontextu abiotického stresu pak rozpustné cukry a cukerné alkoholy mohou mít i ochranné role, působí například jako kompatibilní soluty, stabilizátory buněčných struktur a zhášeče reaktivních forem kyslíku. Navíc se ukazuje, že sacharidový metabolismus může fungovat jako klíčový integrátor fyziologických odpovědí rostlin na měnící se podmínky prostředí. Tato práce shrnuje poznatky získané při teoretickém i experimentálním studiu reakcí sacharidového metabolismu na stresové podmínky u jahodníku obecného (Fragaria vesca L.). V první části byla pozornost věnována metodickým aspektům studia metabolismu v podmínkách in vitro. Porovnání fotomixotrofního a fotoautotrofního způsobu výživy ukázalo, že přítomnost exogenní sacharosy v médiu vede k redukci fotosyntetického aparátu, zásadně modifikuje fyziologické parametry a sacharidové spektrum rostlin, což může vést ke zkreslení výsledků při studiu stresových reakcí. Z...