Fizjologia stresu roślin

Celem kursu jest przedstawienie mechanizmów reakcji organizmów na niekorzystne czynniki a także możliwości adaptacji oraz aklimatyzacji roślin. Słuchacze zyskają kompetencje w zakresie znajomości skutków oddziaływania na rośliny czynników fizycznych (niska i wysoka temperatura, susza i nadmiar wody, ozon, tlen, nadmierne promieniowanie słoneczne) i biotycznych.

Tematyka zajęć:

Terminologia, definicje, czynniki stresu, przegląd mechanizmów uszkodzeń, podstawowe systemy utrzymywania homeostazy

Chłód: struktura i fizyczne własności membran komórkowych oraz enzymów, mechanizmy uszkodzeń, tolerancji i adaptacji, białka stresu chłodowego hartowanie, fotosynteza, wzrost i bilans wodny roślin, metody oceny odporności roślin na chłód

Mróz: mechanizmy uszkodzeń roślin, mechanizm nabywania odporności na mróz u różnych grup roślin, metody oceny odporności na mróz

Wysoka temperatura: Wrażliwość roślin na stres termiczny, uszkodzenia powstające pod wpływem szoku termicznego, mechanizmy obronne uruchamiane w stresie termicznych, aklimatyzacja do stresu i tolerancja stresu

Stres wodny: wpływ suszy na przebieg procesów życiowych, czynniki regulacji uwodnienia komórek i roślin, bilans wodny, wpływ dehydratacji na membrany komórkowe i enzymy, hormony a deficyt wodny roślin, reakcja na zalewanie i zasolenie gleby oraz działanie wysokiej temperatury, tolerancja roślin na stres wodny, jakościowe i ilościowe metody oceny stopnia odporności roślin na suszę

Stres tlenowy: mechanizmy powstawania wolnych rodników i metaboliczne skutki ich oddziaływania, nadprodukcja reaktywnych form tlenu w różnych warunkach środowiska, wpływ środowiska i genotypu na system antyoksydacyjny, działanie przeciwutleniaczy niskocząsteczkowych i enzymatycznych w komórkach roślinnych, Czy tolerancja na szkodliwe warunki zależy od działania antyoksydantów?, rośliny transgeniczne o podwyższonej odporności na wolne rodniki

Stres świetlny: mechanizm, ekologiczne znaczenie i możliwości wykorzystania

Stres biotyczny: czynniki wywołujące stres biotyczny, zaburzenia metaboliczne zachodzące pod wpływem stresu, mechanizmy obronne uruchamiane przez rośliny

Zbadanie wpływu chłodu na wydajność fotochemiczną PSII gatunków ciepłolubnych roślin

Wpływ hartowania na mróz na zmiany zawartości cukrów rozpuszczalnych, wartości potencjału osmotycznego i mrozoodporność roślin

Histochemiczne oznaczanie poziomu anionorodnika ponadtlenkowego w tkankach roślin poddanych stresowi termicznemu

Infekowanie roślin w warunkach laboratoryjnych, oznaczanie dynamiki zmian w zawartości związków fenolowych w tkance porażonej i kontrolnej

Fotoinhibicja aparatu fotosyntetycznego

Literatura podstawowa:

1. Z. Strack, D. Chołuj, B. Niemyska: Fizjologiczne reakcje roślin na niekorzystne czynniki środowiska, SGGW, 1993.

2. J. Kopcewicz, S. Lewak: Fizjologia roślin, PWN Warszawa, 2002.

3. G. Bartosz: Druga twarz tlenu, PWN Warszawa, 2003.

4. A. Płażek: Fizjologiczne aspekty indukowanej chłodem lub ozonem krzyżowej tolerancji jęczmienia, kostrzewy i rzepaku na sters biotyczny. Zeszyty Naukowe AR w Krakowie, 2002.

Literatura uzupełniająca:

1. R. Wilkinson: Plant-Environment interactions, NY, Basel, Hong Kong, 1994.

2. MF Thomashow: So, whats New In the field of cold acclimation? Lots” Plant Physiol 125: 89-93, 2001.     

Wiedza:

Zna mechanizmy oddziaływania czynników abiotycznych środowiska na organizmy roślinne

Zna mechanizmy oddziaływania czynników biotycznych środowiska na organizmy roślinne

Rozumie całościowo powiązania organizmów roślinnych i środowiska

Umiejętności:

Posługuje się technikami z zakresu fizjologii stresu

Rozumie teksty naukowe z zakresu fizjologii stresu

Potrafi interpretować rezultaty pomiarów

Na ocenę bardzo dobrą:

Wymienia oddziaływania stresowe i potrafi je analizować kompleksowo

Stosuje narzędzia do badań stresu, porównuje je oraz dobiera do rozwiązania konkretnego problemu

na ocenę dobrą:

Wymienia oddziaływania stresowe i potrafi je analizować

Zna narzędzia badań stresowych i potrafi je stosować

na ocenę dostateczną:

Wymienia przykłady oddziaływań stresowych, ale nie potrafi ich analizować

Zna pojedyncze narzędzia badań stresowych

na ocenę niedostateczną:

Nie wymienia podstawowych oddziaływań stresowych

Nie zna narzędzi do badań oddziaływań stresowych