The physiological and proteomic characterisation of winter oilseed rape upon abiotic stress

Abstract

in Czech language, Ph.D. thesis - Milan Urban, 2017 V některých letech je zemědělská produkce brukve řepky olejky - významné plodiny České republiky - ohrožena (kromě biotických stresů) mrazem či suchem. V prvním přehledovém článku jsme proto věnovali pozornost proteinům, které byly nalezeny ve studiích porovnávajících genotypy s různou mírou tolerance k abiotickým stresům. V tomto článku jsme se také zaměřili na aplikaci výsledků proteomických studií ve šlechtitelských programech a při zvyšování odolnosti plodin ke stresům obecně. Vlastní výsledky jsme pozorovali u chladově aklimovaných, nejarovizovaných rostlin řepky ve fázi listové růžice. V druhém článku jsme prokázali signifikantní vztah mezi mrazuvzdorností, akumulací dehydrinů a aklimací fotosyntetického aparátu u pěti odrůd řepky. Při porovnání s dřívějšími výsledky jsme pozorovali nejen specifickou akumulaci dehydrinu D97, ale i kvalitativní změny dalších dehydrinů. Tyto výsledky naznačují, že úroveň získané mrazuvzdornosti je závislá nejen na aklimaci fotosyntézy, ale i na vyšší akumulaci ochranných složek. Stres sucha (článek č. 3) byl navozen ve fázi prodlužování stonku před kvetením, což je fáze, ve které rostlina musí přijmout větší množství vody. Pozdní jarní přísušky před nebo během kvetení výrazně snižují výnos a kvalitu produkce....

- Ph.D. thesis - Milan Urban, 2017 In some years, the agricultural production of oilseed rape, an important crop in the Czech Republic, is - besides biotic stress - facing the problem of damage caused by frost or drought. Together with special attention paid to proteins revealing responses between crop genotypes with differential abiotic stress tolerance levels we reviewed possible applications of proteomic results in crop breeding programs aimed at an improvement of crop stress tolerance (paper 1). For first original result, cold temperature was imposed upon non-vernalized plants in the stage of leaf rosette. The article (paper 2) shows a significant correlation between frost tolerance (FT), dehydrin (DHN) accumulation, and photosynthetic acclimation in five cultivars (cvs). Newly, the specific DHN D97 was shown to accumulate and other DHNs were shown to have qualitative differences in accumulation. These results imply that proper FT assessment is based on rapid photosynthetic acclimation together with higher accumulation of protective compounds. Drought stress (paper 3) was imposed in the water- demanding stem prolongation phase before flowering, because late-spring drought before and during flowering decreases the yield and seed quality significantly. This paper newly describes two water-uptake...