Last update: RNDr. Michal Hála, Ph.D. (12.03.2019)
Concepts and theories of stress in plants (Stressor-stress, Stress-strain, Stress factors-stress response). Theories and definitions of adaptation, acclimation, coping, resistance, tolerance, and avoidance. Occurrence of abiotic and biotic stresses. Specific and unspecific reactions (stress genes, stress proteins, stress fytohormones, oxidative stress). Mechanisms of damage and resistance in plants to frost, chilling, heat, drought, salt, flooding, hypoxia, anoxia, heavy metals, radiation (UV, visible, infrared), mechanical stress, pathogens-diseases (viruses, bacteria, fungi, worms), pests (herbivores, insects). Plant defence systems, multiple stress interaction.
literature:
The chapter Stress Physiology in texbook: Plant Physiology (Taiz a Zeiger, eds., Sinauer Associates, Inc., Publishers, Sunderland, Massachusetts, 1998).
E.T.Nilsen, D.M.Orcutt, Physiology of plants under stress. Abiotic Factors (1996), Soil and Biotic Factors (2000) John Willey and Sons, Inc. N.Y.-Chichester-Brisbane-Singapore-Weinheim.
Last update: RNDr. Michal Hála, Ph.D. (12.03.2019)
Stres a rostliny - přehled, terminologie a teorie stresu (stres, stresor, strain, adaptace, aklimace, rezistence, tolerance a avoidance).
Abiotické stresy - výskyt, mechanismy poškození a odolnosti rostlin vůči mrazu, chladu, horku, suchu, zasolení, zaplavení, těžkým kovům, záření a mechanickému stresu.
Biotický stres - charakteristiky hlavních biotických stresů a vztahů mezi nimi, patogenní organismy, škůdci, alelopatie, systémová rezistence, obranné mechanismy rostlin.
Vzájemné stresové interakce, specifické a nespecifické reakce rostlin, stresové geny, látky, fytohormony a proteiny. Oxidační stres a hypersensitivní reakce. Obranné mechanismy rostlin.
Doporučuje se předem absolvovat některou z přednášek Fyziologie rostlin.
Literature -
Last update: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (29.10.2019)
Studijní literatura: Chapter Stress Physiology in Plant Physiology (Taiz a Zeiger, eds., Sinauer Associates, Inc., Publishers, Sunderland, Massachusetts, 1998). E.T.Nilsen, D.M.Orcutt, Physiology of plants under stress. Abiotic Factors (1996) and Soil and Biotic Factors (2000) John Willey and Sons, Inc. N.Y.-Chichester-Brisbane-Singapore-Weinheim.
Prezentations available in Moodle.
Reviews upon request.
Last update: RNDr. Michal Hála, Ph.D. (12.03.2019)
Studijní literatura: Kapitoly Fyziologie stresu a Stress Physiology v učebnicích: Fyziologie rostlin (Procházka et.al., Academia 1998) a Plant Physiology (Taiz a Zeiger, eds., Sinauer Associates, Inc., Publishers, Sunderland, Massachusetts, 1998). E.T.Nilsen, D.M.Orcutt, Physiology of plants under stress. Abiotic Factors (1996) a Soil and Biotic Factors (2000) John Willey and Sons, Inc. N.Y.-Chichester-Brisbane-Singapore-Weinheim.
Prezentace dostupné na Moodle.
Odborná review na požádání.
Requirements to the exam - Czech
Last update: RNDr. Michal Hála, Ph.D. (12.03.2019)
ústní zkouška
Syllabus -
Last update: RNDr. Michal Hála, Ph.D. (12.03.2019)
Stress and Plants - overview, terminology and theories of stress.
1. Overview of stress factors and their effects on different parts of world, theory stress-strain, stressor-stress, resistance mechanisms in plants - escape, avoidance, tolerance, stress response, acclimation and adaptation in plants.
Abiotic factors - occurrence, mechanisms of damage and resistance in plants. 2 . Mechanical stress - mechanisms of reception and resistance. Heat stress - avoidance and tolerance of plants to heat, membrane phase transition, heat shock proteins. 3. Chilling and freezing stresses, damage by cold, avoidance and tolerance of plants to cold, hardening. Osmotic stress - drought and water deficit in plants, drought resistance, dehydrins, water use efficiency. 4. Salinity stress, ions and osmotic stress, resistance to salts and toxic effects of ions, osmotic adjustment, turgor maintenance. Heavy metals and xenobiotics, metal toxicity, effects on pH, mechanisms of resistance, phytochelatins, phytoremediation. 5. Flooding and oxygen deficiency, hypoxic and anoxic condition, acclimation and adaptation to flood, development of aerenchyma, effects on ethylene. 6. Nutrition stresses - deficience of nitrogen, potassium and phosphorus, mechanisms of tolerance. Irradiance, UV irradiance, mechanisms of damage and resistance. 7. Oxidative stress - reactive nitrogen species, reactive oxygen species, photoinhibiton and photodestruction, antioxidant enzymes and compounds. 8. Role of saccharides in plant stress - osmoregulators and osmoprotectants, quenching of ROS, signalling, vitrification.
9. Phytohormones involved in plant stress - mechanisms of action and regulation
Biotic factors - occurrence, mechanisms of damage and resistance in plants. 10. Plant pathogens, diseases, host physiology, plant defence against pathogen attack, disease resistance, hypersensitive reactions, elicitors, PR-proteins. 11. Herbivory, plant - herbivory interactions, indirect and direct defences, phytoalexins, systemic acquired resistance, defensive compounds. 12. Generalities, trends, allelopathy, hypersensitive response.
Last update: RNDr. Michal Hála, Ph.D. (12.03.2019)
Stres a rostliny - přehled, terminologie a teorie stresu. 1. Přehled stresových faktorů a jejich působení v různých částech světa, teorie stres-strain, stresor-stres, mechanismy odolnosti (rezistence) rostlin vůči stresům - avoidance a tolerance, stresové reakce, shody a rozdíly mezi adaptací x aklimací rostlin.
Abiotické stresy - výskyt, mechanismy poškození a odolnosti rostlin. 2. Mechanický stres - původ, detekce rostlinou a reakce. Vysoká teplota - účinky, vnímání, transkripční odpověď a její regulace, mechanismy rezistence, priming, 3. Nízká teplota - příčiny poškození rostlin chladem a mrazem, regulace transkripční odpovědi, mechanismy rezistence. Osmotický stres- sucho, vnímání, traskripční regulace, mechanismy rezistence, dehydriny, účinnost využití vody. 4. Zasolení- definice, mechanismy rezistence, iontově toxická fáze. Toxický efekt těžkých kovů a pH prostředí - rozdělení těžkých kovů, mechanismy odolnosti, fytochelatiny, fytoremediace 5. Zaplavení a anaerobióza, nedostatek kyslíku - hypoxie a anoxie, příčiny poškození, tvorba aerenchymu a vzdušných kanálků, úloha etylénu. 6. Nutriční stres - deficience dusíku, draslíku a fosforu - spojení příjmu živin se signalizací, transkripční regulace odpovědi, mechanismy navozující toleranci k nutričnímu stresu. Záření UV, světelné - mechanismy poškození, mechanismy rezistence 7. Oxidační stres - reaktivní formy dusíku, vznik reaktivních forem kyslíku a poškození látek v rostlinách, antioxidační látky a enzymové systémy 8. Úloha sacharidů ve stresu - osmotika, osmoprotektanty, zhášení reaktivních forem kyslíku, signální funkce, vitrifikace
9. Fytohormony zapojené ve stresových odpovědích - funkce a regulace
Biotický stres - rozdělení a terminologie 10. Patogenní organismy, choroby, náchylnost a rezistence, elicitory, PR-proteiny 11. Škůdci, vztah rostliny a hmyzu, projev, mechanismy a příčiny rezistence, systémová získaná resistence. 12. Obranné mechanismy rostlin, stresové geny, proteiny a hormony, hypersenzitivní odpověď
