Vliv zvýšené koncentrace oxidu uhličitého na aktivitu a obsah enzymu Rubisco ve slunných a stinných jehlicích smrku ztepilého

Abstract

Cílem diplomové práce bylo stanovit obsah a aktivitu enzymu Rubisco ve slunných a stinných jehlicích smrku ztepilého (Picea abies [L.] Karst.) a potvrdit nebo zamítnout aklimační depresi na úrovni enzymu Rubisco. Vzorky byly odebírány na Experimentálním ekologickém pracovišti AV na Bílém Kříži, kde byly smrky kultivovány ve dvou lamelových kultivačních sférách s odlišnou koncentrací CO2. V jedné sféře se nacházela koncentrace 350 mol CO2 mol-1 a ve druhé 700 mol CO2 mol-1. Aktivita enzymu Rubisco byla stanovena spektrofotometricky, obsah enzymu byl stanoven metodou SDS-PAGE. Vzorky jehlic byly odebrány v polovině června a na konci září. Bylo zjištěno, že zvýšená koncentrace oxidu uhličitého nemá významný vliv na aktivitu Rubisco. Naopak rozdílná expozice měla významný vliv na aktivitu Rubisco v červnu, kdy byla zjištěna statisticky významně nižší aktivita Rubisco u stinných jehlic než u jehlic slunných. Naproti tomu ve vzorcích z konce září nebyly zjištěny statisticky významné rozdíly mezi aktivitou Rubisco ve slunných a stinných jehlicích. Zatímco v červnových vzorcích nebyl zjištěn statisticky významný rozdíl v obsahu Rubisco mezi jehlicemi A a E, ve vzorcích z konce září byl zjištěn o 34 % nižší obsah Rubisco v jehlicích E nežli v jehlicích A, což svědčí o výrazné aklimační depresi obsahu Rubisco. Obsah Rubisco byl v září několikrát vyšší než v červnu, což dokazuje postupné, dlouhodobé budování asimilačního aparátu u jehličnatých stromů.

Diploma thesis’s aim was to determine Rubisco activity and its content in sunny and shaded needles of Norway spruce (Picea abies [L.] Karst.) and confirm or refuse acclimation on Rubisco enzyme level. Samples were taken on the Experimental ecology station Czech Academy of Sciences at Bílý Kříž (Beskydy Mountains) where needles were cultivated in two cultivation spheres with different concetrations CO2. One cultivation sphere contains atmosphere with ambient (A) concentration CO2 (350 mol CO2 mol-1) and the other contains atmosphere with elevated (E) concentration CO2 (700 mol CO2 mol-1). Rubisco activities were determinated spectrophotometric, Rubisco content was determined by SDS-PAGE method. Samples were taken in the modele of June and in the end of September. Elevated concetration CO2 did not have significant influence on Rubisco activity. Whereas different exposition had significant influence on Rubisco activity in June, when was found lower Rubisco activity in shaded needles than in sunny needles. In September were not find significant differences in Rubisco activity beetwen sunny and shaded needles. We did not find statistically significant differences in Rubisco content between A and E needles in June. Incontrary, we found about 34 % lower Rubisco content in E needles than in A needles, which confirms acclimation on Rubisco enzyme level. In September Rubisco content was several time higher than in June, which evidences the long term building photosynthetic apparatus in coniferous trees.