Plant water regime

Syllabus

Témata jednotlivých přednášek:

1.       Fyzikální vlastnosti vody důležité z hlediska vodního provozu rostlin (vodíkové můstky, chemický potenciál vody, koheze, adheze). Vodní potenciál: jeho komponenty, vodní potenciál jako hnací síla transportu vody. Uplatnění komponentů vodního potenciálu na úrovni buňky a celé rostliny. Transport vody a roztoků na buněčné úrovni, aquaporiny.- LHOTÁKOVÁ

2.       Přechod rostlin na souš, nutné adaptace – vodivá pletiva, průduchy, kutikula. Regulace – např. dráha ABA. - LHOTÁKOVÁ

3.       Kohezní teorie, SPAC (krátce o půdě a atmosféře), příjem vody kořeny, radiální transport vody apoplastem a symplastem, longitudinální transport, škálování na kořenový systém. – BOUDA

4.       Transport vody xylémem, struktura a funkce xylému, kapacitance, vznik kavitací a reparace embolizovaných cév, kořenový vztlak, gutace. – BOUDA

5.       Ekologický význam vody pro rostliny,– vybrané příklady směru transportu vody ve SPAC. Význam příjmu vody nadzemními částmi rostlin. - LHOTÁKOVÁ

6.       Transpirace jako difúze vodní páry. Transport vodní páry hraniční vrstvou vzduchu, kutikulou, průduchy a intercelulárami, Význam stomatální a kutikulární transpirace. Mechanizmus otevírání a zavírání průduchů. Vliv vnějších a vnitřních faktorů na otevřenost průduchů. Regulace rychlosti transpirace a fotosyntézy otevřeností průduchů, efektivita využití vody.  Stomatální a nestomatální limitace fotosyntézy. Energetická bilance listu - LHOTÁKOVÁ

7.       Abiotické stresy působící vodní deficit -  Abiotické stresy  - obecně - historie, terminologie, „filosofie“, signalizace, adaptace, aklimace, ontogeneze. - ZÁMEČNÍK

8.       Abiotické stresy způsobující vodní deficit I.: Sucho, zasolení - ZÁMEČNÍK

9.       Abiotické stresy způsobující vodní deficit II.: teplotní extrémy (nízké a vysoké teploty) - ZÁMEČNÍK

10.   Abiotické stresy způsobující vodní deficit III.: ultra nízká teplota, fyziologické základy uchování biodiversity rostlin metodami kryoprezervace – ZÁMEČNÍK

11.   Seminář – prezentace studentů vybraných článků + diskuse (Lhotáková, Bouda, Zámečník)

12.   Seminář – prezentace studentů vybraných článků + diskuse (Lhotáková, Bouda, Zámečník)

Annotation

The course on plant water regime provides a comprehensive understanding of the water uptake, transport and water loss by plants. The physicochemical properties of water are revised in context of its transport and function within the plant body.

Mechanisms of water absorption by roots are put into the context with root and vascular tissue structure. The gradients in water potential are established as the main driver of water transport in Soil-Plant-Atmosphere Continuum.

Role of stomata regulation and transpiration water loss are discussed from the ecophysiological point of view and several hierarchical levels from plant tissue to ecosystem. The aspect of water scarcity and water stress is discussed in detail, including salinity, low temperature and freezing effects on plants.

The integral part of the course is the excursion to the Crop Research Institute with demonstration of laboratory and field experiments and selected facilities of water regime research.