V současnosti dochází vlivem klimatických změn poměrně často k prudkým změnám v zásobování rostlin vodou (sucho vs extrémně vysoké srážky), a to i během jednoho vegetačního období rostlin. S tímto střídáním dvou rozdílných stresových faktorů, jakož i s opakováním období sucha, se musí rostliny být schopny vypořádat. Je známo, že v rámci různých rostlinných druhů existuje značná variabilita ve schopnosti přizpůsobit se na tyto stresové faktory, mnohem méně je však známo o tom, jak se případná lepší odolnost ke stresorům přenáší z rodičů do dalších generací potomstva a jak může souviset s projevem heteróze v F1 generaci. Předchozí výzkum Laboratoře genetiky rostlin katedry genetiky a mikrobiologie PřF UK ukázal, že zatímco v případě nízkých teplot jsou hybridní genotypy schopny lépe reagovat na nepříznivé podmínky než jejich inbrední rodiče (především díky přizpůsobení fotosyntetického aparátu), v případě sucha je tomu právě naopak a heterózní stav kříženců vede spíše k horší schopnosti adaptovat se na nedostatek vody (detailní rozbor ukázal na možné příčiny v oblasti změn fotosyntetického aparátu, některých složek antioxidačního systému, proteosyntézy a některých dalších faktorů). Také u stresu spojeného se zaplavením (hypoxie, posthypoxie) naznačily zatím získané výsledky horší přizpůsobivost heterózních kříženců na tento typ stresu. Detailní studie však dosud nebyly provedeny. V každém případě se zdá, že větší velikost heterózních kříženců je jak u rostlin stresovaných nedostatkem vody, tak u rostlin stresovaných přebytkem vody spíše nevýhodou. Otázkou je, jak tomu v případě opakovaného nebo kombinovaného vodního stresu, což je problematika, o které se v současnosti příliš mnoho neví a dosud se v souvislosti s heterózním efektem nestudovala. Projekt je zaměřen na studium rozdílné odpovědi hybridních a inbredních genotypů vystavených různým typům opakovaného nebo kombinovaného vodního stresu (opakované sucho spojené s fenoménem tzv. primingu, sucho následované zaplavením). Cílem studie je získat především poznatky o reakci heterózních kříženců na tento typ stresu. Metodické přístupy budou zahrnovat analýzu fotosyntetického aparátu na různých úrovních (celková fotosyntéza, primární fotochemie, fotosyntetické pigmenty), analýzu vodního provozu rostlin, analýzu poškození buněk (např. peroxidace lipidů, poškození membrán, obsah ROS) a antioxidačních a osmoprotektivních systémů (různé antioxidační enzymy, askorbát, glutathion, fenoly, glycinbetain, prolin aj.), měl by zahrnovat i analýzu genové exprese na úrovni proteomu (v závislosti na finančních prostředcích). V případě biochemických parametrů bude zvláštní pozornost věnována prolinu, jeho syntéze a degradaci a jeho možné roli jakožto paměťové látky při opakovaném stresu (na základě některých předběžných výsledků získaných v naší laboratoři). Hlavním pokusným materiálem budou hybridní a inbrední genotypy kukuřice seté (Zea mays L.).Experimenty budou prováděny v Laboratoři genetiky rostlin na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy.
- assigned by the advisor