Reakce rostlin na hadcový substrát

Abstract

The plant species Arabidopsis arenosa can serve as a suitable model for studying plant adaptation to the extreme conditions of serpentine substrates, which are characterized primarily by a low calcium-to-magnesium ion ratio (Ca/Mg) and high heavy metal content. A. arenosa occurs naturally in both serpentinite and non-serpentinite habitats and thus includes both populations adapted to and non-adapted to serpentinite stress. The aim of this study was to compare the responses of these populations to components of serpentinite stress under in vitro conditions and to full serpentinite stress when grown on serpentine soil substrate. In in vitro experiments, the effect of nickel and low Ca/Mg ratio on plant biomass production was examined. Adapted population exhibited higher biomass production under all tested conditions, with nickel being a stronger stressor than low Ca/Mg ratio to which the population was adapted. The combination of both stressors had the strongest effect on biomass yield. The ratio of shoot to root biomass differed among populations under serpentinite stressors, with the non-adapted population responding to stress by increasing this ratio, while the adapted population responded by decreasing it. When exposed to non-serpentinite ionic stress (NaCl), no difference in growth was observed...

Rostlinný druh Arabidopsis arenosa představuje vhodný model pro studium adaptace rostlin na extrémní podmínky hadcových substrátů charakterizovaných zejména nízkým poměrem vápenatých a hořečnatých iontů (Ca/Mg) a vysokým obsahem těžkých kovů. A. arenosa se přirozeně vyskytuje na hadcových i nehadcových stanovištích a zahrnuje tak jak adaptované, tak neadaptované populace k hadovému stresu. Cílem této práce bylo porovnat reakce těchto populací na složky hadcového stresu v podmínkách in vitro a na kompletní hadcový stres při pěstování na půdním substrátu. V invitroexperimentech byl sledovánvliv niklu a poměru Ca/Mgna tvorbu biomasyrostlin. Adaptovaná populace vykazovala vyšší tvorbu biomasy ve všech testovaných podmínkách, přičemž nikl ji stresoval silněji než nízký poměr Ca/Mg, na který byla populace adaptovaná. Kombinace obou stresorů měla na množství biomasy nejsilnější vliv. Poměr biomasy prýtů a kořenů se mezi populacemi v prostředí hadcových stresorů lišil, přičemž neadaptovaná populace reagovala na stres zvýšením tohoto poměru, zatímco adaptovaná populace snížením. Při vystavení nehadcovému iontovému stresu (NaCl) nebyl zjištěn rozdíl v růstu ve prospěch hadcové populace. Na chlorid sodný reagovaly kořeny rostlin citlivěji než prýty. Při experimentech na půdě dosahovaly adaptované populace...