B. lactucae - isb

Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru
botanika a učitelství biologie
CZ.1.07/2.2.00/15.0316
letní semestr 2011/2012
Pěstované rostliny
Cvičení – téma 1.
13. února 2012
Metody testování klíčivosti, životnosti, vitality
osiva
Založení pokusu – test klíčivosti salátu
Praktické cvičení:
založení pokusu – test klíčivosti salátu




Práce vychází z potřeb fytopatologické laboratoře
Katedry botaniky PřF UP v Olomouci (prof. A. Lebeda)
Komplexní studium interakce hostitel - patogen, v tomto
případě "locika Lactuca spp. - plíseň salátová Bremia
lactucae"
hospodářsky významný patogen
dosažené výsledky mají význam v teoretické oblasti, ale
jsou současně nezbytné pro šlechtění salátu




Bremia lactucae - obligátní biotrof, existuje řada patotypů a ras (rasa
- fyziologická "jednotka" v rámci B. lactucae, která nese určitý,
přesně definovatelný a geneticky kódovaný faktor/gen virulence)
spektrum ras B. lactucae se neustále mění a vyvíjí v čase a prostoru
v populaci hostitelských rostlin locik - Lactuca (L. sativa, planě
rostoucí druhy - např. L. serriola, L. saligna, L. virosa, L. aculeata
atd.) existují jedinci, kteří mohou mít geny rezistence ke konkrétním
rasám plísně salátové (gen proti genu)
takovéto zdroje odolnosti je pak možné využít ve šlechtitelských
programech a vytvořit vhodné rezistentní odrůdy
•
•
vzhledem k tomu, že v daném prostoru a čase se nevyskytuje
pouze jedna rasa plísně, ale několik (mnoho) současně, je
potřeba vybrat a kombinovat vhodné zdroje odolnosti
vhodně konstruovaná odrůdy pak také dává možnost jejího
využití v řadě pěstitelských oblastí (komerční úspěch)
LIBUSA
Postup práce fytopatologické
laboratoře:
1.
terénní sběry vzorků plísně salátové
(listy se symptomy napadení plísní)
2.
3.
ve fytotronech se nové vzorky
plísně naočkují na semenáčky
univerzálně citlivých genotypů
salátu, vzorek plísně se takto
"namnoží„
POZOR: před vlastní inokulacíje
potřeba odstranit ze semenáčků
oplodí srostlé s osemením –
tzv.„slupku“ – tedy je potřeba salát
„obrat“
3.
4.
5.
na souboru hostitelských
genotypů locik se pak
stanovuje rasa nového
vzorku (suspenze konidií
plísně se naočkuje na
semenáčky hostitelských
genotypů locik)
soubor hostitelských
genotypů locik se
nazývá "diferenciační
soubor"
každý genotyp v tomto
souboru poskytuje s
plísní unikátní reakci
(rezistence/náchylnost)
Growth chamber:
Tested plants inoculated in the stage of fully
developed cotyledon leaves (ca 6 days after
sowing);
The evaluation was made 14th day after inoculation
with the use of 0-3 scale (Dickinson and Crute,
1974)
Scale for assessment of infection degree
Resistant seedlings (DI 0)
Interpretation of
results:
-
Slightly susceptible seedlings (DI 1)
Resistant
(-) Incompletely
resistant
(prevalence of
infection degree
0 and 1)
Intermediately susceptible seedlings (DI 2)
+
Highly susceptible seedlings (DI 3)
Susceptible
(+) Heterogeneous
response
(infection
degrees 0-3
recorded in ca
equal ratio)
6.
současný diferenciační soubor zahrnuje 52 genotypů locik,
počet genotypů narůstá tak, jak se objevují nové rasy plísně
salátové
6.
aby byla možná komunikace mezi vědci a šlechtiteli na
mezinárodní úrovni, má tento diferenciační soubor
mezinárodní platnost, všechny certifikované laboratoře
používají identické genotypy a výsledné označení ras je
jednoznačné, všude shodné a srozumitelné
IBEB
The EU-A set was defined in 1999. In 2010 a new set EU-B was defined which included three
replacements and five additions (in bold). Replacements were necessary due to problems with
seed quality while progress in breeding brought additions. Each differential is used in a fixed set
position and is characterised by a single known resistance gene mentioned in the column under
the header “R-gene”.
Sextet
number
0
1
2
3
4
Set
position
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
R-gene
Dm1
Dm2
Dm3
Dm4
Dm5/Dm8
Dm6
Dm7
Dm10
Dm11
Dm12
Dm13
Dm14
Dm15
Dm16
Dm17
Dm18
R36
R37
R38
"monogenic"
"Murai"
monogenic
monogenic
monogenic
Variety or Line
EU-A
EU-B
Cobham Green
Green towers
Lednicky
Lednicky
UC DM2
UC DM2
Dandie
Dandie
R4T57 D
R4T57 D
Valmaine
Valmaine
Sabine
Sabine
LSE 57/15
LSE 57/15
UC DM10
UC DM10
Capitan
Capitan
Hilde II
Hilde II
Pennlake
Pennlake
UC DM14
UC DM14
PIVT 1309
NunDm15
LSE/18
CG Dm16
LS-102
NunDm17
Colorado
Colorado
Ninja
Ninja
Discovery
Discovery
Argeles
Argeles
RYZ2164
RYZ910457
Bedford
Balesta
Bellissimo
The EU-B set of 24 differential varieties consist of four groups of six varieties (sextets) (see Table 3).
The position of a differential within the sextet determines the sextet value of that differential. Sextet
values are ascending powers of 2 (1, 2, 4, 8, 16 or 32). The sextet code of an isolate is the sum of the
sextet values of the differentials that are susceptible, as indicated by + or (+) in the table. For example,
the first sextet code of Bl:27 is 63 because all differentials are susceptible and 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + 32 =
63, and the fourth sextet code is 1 + 2 + 16 = 19. The virulence pattern of Bl:27 on the EU-B set is
completely described by the codes of the four sextets as 63-63-13-19.
Note that race 8 and 9 do not exist.
Race EU B Sextetcode
Table 3. Sextetcodes of the Bremia races denominated by IBEB Bl:1 11-58-00-00
Bl:2 63-58-00-49
Bl:3 56-59-01-32
Bl:4 27-59-00-00
Bl:5 05-27-01-00
Bl:6 27-62-00-00
Bl:7 47-59-00-00
Bl:10 63-59-00-00
Bl:11 57-59-03-00
Bl:12 57-63-03-00
Bl:13 21-63-00-00
Bl:14 63-62-00-00
Bl:15 31-31-00-00
Bl:16 63-31-02-00
Bl:17 22-59-41-08
Bl:18 59-31-10-00
Bl:19 63-62-00-01
Bl:20 63-31-10-00
Bl:21 63-31-51-00
Bl:22 59-63-09-16
Bl:23 63-31-02-01
Bl:24 59-31-10-01
Bl:25 59-31-42-00
Bl:26 63-31-58-01
Bl:27 63-63-13-19
1.
2.
3.
4.
5.
Pro práci laboratoře je tedy nezbytné mít v dostatečné zásobě
dostatek osiva diferenciačních genotypů locik.
Je nutno je v případě potřeby regenerovat (namnožit) ve skleníku,
osivo vyčistit a před dlouhodobým uložením v hermeticky
uzavřených obalech v -20 °C vyzkoušet klíčivost.
Test klíčivosti genotypů diferenciačního souboru locik pro určení
ras plísně salátové je předmětem našeho cvičení.
Je potřeba dodržet správný postup, abychom získali relevantní
výsledky.
Takže - několik poznámek k testům klíčivosti:práce!
Semena

embryo (oosféra + gener. buňka pyl. láčky) – v různém stupni
diferenciace (mrkev – málo, hrách – vysoce diferencované):
embryonální osa + děloha
plumula (embryonální vegetační vrchol), případně základy listů
radikula (embryonální vegetační vrchol kořene)
endosperm (2n jádro + gener. buňka pyl. láčky)
semena s endospermem (mák, Poaceae)
semena bez endospermu (Cucurbitaceae)
např. u Poaceae – aleuronová vrstva – živé buňky
perisperm z nucellu (2n) – vnitřní bílek zásobní pletivo pro výživu
embrya
testa – osemení (z vaječných obalů)

fytohormony

terminus technicus - osivo, semena
je potřeba vědět, zda jde o semeno nebo plod (obecná botanika)




Důvody testování klíčivosti semen



speciálně zaměřené experimenty „seed science“ – studium fyziologických pochodů,
vnějších vlivů apod.
vypracováni regeneračních protokolů - např. pro botanické zahrady (postupů, které
způsobí, že semena budou klíčit)
hodnocení kvality „výsledného produktu“, který
je potřeba dlouhodobě uchovávat (např. genové banky)
nebo komerčně uplatnit (semenářské firmy, produkující osivo pro pěstitele)
tomuto hodnocení kvality „výsledného produktu“ předchází hodnocení rostlin
produkujících osivo
v obou případech jsou stanoveny standardy a normy, které musí rostliny splňovat
(např. morfologické parametry množitelského materiálu, zdravotní stav, zaplevelenost
pozemků, izolace jednotlivých položek (linií, odrůd) zabraňující nežádoucímu
cizosprášení
v případě genových bank – kurátor kolekce, standardy regenerace položek, Zákon
148/2003; před dlouhodobým uložením – kontrola v genové bance VÚRV
v případě semenářských firem - ÚKZÚZ
Zkoušení osiva pro komerční využití: ÚKZÚZ – povolovací řízení,
udržovací šlechtění, komerční množení odrůdy
ÚKZÚZ, Hroznová 2, 656 06 Brno
Klíčení semen
příjem vody semenem:
1.
fáze bobtání (imbibice) –
podle fyzikálních zákonů,
shodný průběh u všech druhů
osiva (dormantních,
nedormantních,
živatoschopných, neživých),
nezávislé na metabolické
aktivitě vodní potenciál
(tlakový, osmotický,
hydratační) voda v.p.=0
(vysoký), suchá semena v.p. =
-100 až -400 MPa
2.
fáze aktivace
biochemických procesů –
pouze klíčivá semena (nikoliv
semena neživá, semena v
dormanci)
3.
fáze růstu klíčku – viditelné
klíčení a růst klíční rostliny,
v.p. semen asi -1 MPa
vliv specifických vlastností semen, vlhkosti a
složení substrátu, teploty
nežádoucí rychlý příjem vody suchými semeny
lze ovlivnit použitím osmotika (roztok s nižším
vodním potenciálem než má voda)
Klíčení semen

řada biochemických,
fyzikálních a biologických
procesů (hydratace proteinů,
strukturální buněčné změny,
dýchání, makromolekulární
syntéza, prodlužování buněk)
– embryo se transformuje z
dehydratovaného stavu do
stadia se životaschopným
metabolismem
u vzorku osiva:
a, b - rychlé a vyrovnané klíčení
c – nevyrovnanost dlouhé
období klíčení
e – výskyt dvou odlišných skupin
osiva ve vzorku
Základní podmínky klíčení
voda: bobtnání - až do 2. fáze semena zpravidla nereagují na přerušení
tohoto pochodu a ani po vyschnutí a opakovaném bobtnání nemusí
docházet k porušení klíčku; jakmile je již klíčení spojeno s buněčným
dělením a růstem klíčku, k následné poruše již dochází
kyslík: na počátku spotřeba prudce narůstá, po skončení hydratace
pletiv stagnuje, nárůst opět ve 3. fázi;
 nedostatek se projevuje poklesem klíčivosti, některé druhy jsou
přizpůsobené podmínkám a klíčí bez přístupu kyslíku (rýže)
 v půdním prostředí ovlivňuje klíčení také CO2 a etylén
 normální obsah kyslíku v půdě je 19%, může se snížit až na 1% (při
vytvoření půdního škraloupu), inhibice klíčení při 1 – 3% kyslíku
 semena jsou různě citlivá na obsah kyslíku: např. mrkev – inhibice při
9 – 10%,
teplota: efekt teploty se vyjadřuje existencí tři kardinálních bodů –
minimum, optimum, maximum (optimum pro většinu semen je15- 30°C
závisí na druhu, odrůdě, podmínkách prostředí, kvalitě osiva
nízké teploty sice klíčení zpomalují, ale mohou být využity k
odstranění dormance)
Specifické podmínky klíčení
světlo: u většiny plodin není nezbytnou podmínkou
klíčení, u některých druhů intenzita nebo spektrální
složení světla klíčení ovlivňuje, např. některé odrůdy
salátu klíčí jen na světle – pozitivně fotoblastické
 světlo působí prostřednictvím fytochromového
systému
 fotoblastické chování semen má adaptační význam;
semena stimulovaná světlem mají zpravidla
nedostatek zásobních látek a klíční rostliny musí
rychle dosáhnout přechodu na autotrofní výživu
chemické látky
Životaschopnost osiva: je vlastnost semen, která umožňuje
za vhodných podmínek prostředí jejich klíčení
Doporučené metody hodnocení vitality osiva:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
test růstu a vývinu kořínků: hodnocení délky kořínků
klíčních rostlin v stanovených časových intervalech
Hiltnerův test: test laboratorní vzcházivosti – klíčení v
substrátu, cihlové drti nebo písku v hloubce setí
chladový test kukuřice
konduktometrický test vodivosti výluhu
test urychleného stárnutí
test řízené deteriorace
topografický tetrazoliový test
aleuronový tetrazoliový test
1.
test růstu a vývinu kořínků: hodnocení
délky kořínků klíčních rostlin v
stanovených časových intervalech
klíčivost - vzcházivost
1. Zkouška klíčivosti
materiál:
filtrační papír - složení (buničina, bavlna, celulóza), čistota (sterilita), nesmí být
fytotoxický, struktura, pevnost, vodní kapacita, pH 6 – 7,5,
(biologický test neznámého papíru – růst kořínků Phleum pratense, Agrostis
gigantea, Festuca rubra var. commutata)
písek – stejnoměrné složení, vodní kapacita (podle zkoušeného druhu, obilniny
– asi 51% max. vodní kapacity), konzistence, pH, (fytotoxicita – hořčice bílá,
pšenice)
zemina – zahradní, nespékavá, přesátá, propařená
přístroje:
Jakobsenovo klíčidlo, skříň pro klíčení, klimatizační komora
pozice semen:
na povrch, mezi vrstvy papíru, v písku, zemině
teplo, světlo:
v závislosti na testovaném druhu
množství semen
4 opakování po 25 – 100 semenech
počítání – rámy, vakuově
Metody
Vnější podmínky:
vlhkost, větrání
teplota
světlo
Metody pro odstranění dormance:
skladování v suchu,
předběžné chlazení na 5 °C až 10 °C na 1 – 7 dnů
předběžné zahřívání na 30 °C – 35 °C po dobu 1 – 7 dnů (Arachis 40 °C, Oryza 50 °C)
osvětlení 8 hodin denně bílým světlem u některých tropických a subtrop. trav (Cynodon
dactylon)
KNO3 0,2% - navlhčit lůžko na klíčení
GA3 – 0,05 % (např. pro obiloviny) - navlhčit lůžko
PE obálky – např. u jetele – pro čerstvá nevyklíčená semena
Metody odstranění tvrdosti osemení (oplodí):
 máčení – voda 25 °C po dobu 24 – 48 hodin
 mechanická skarifikace: Convolvulus, Lathyrus latifolius
 skarifikace kyselinou: sírovou – až se osemení zjizví
(několik minut až hodina), pak opláchnout ve vodě
(např. Oryza sativa: zahřátí na 50 °C, pak 24 hodin v 1N
HNO3)
Desinfekce osiva (např. chloramin)
Doba trvání zkoušky
podle druhů – stanoveno předpisem
Počet testovaných semen
stanoven předpisem, obvykle ve čtyřech opakováních
hodnocení klíčivosti – bude
tématem následujícího cvičení:
kategorie:
 normální klíčenci, abnormální klíčenci
(poškození, deformovaní, shnilí - nejsou
schopni se vyvinout v normální rostlinu v
půdě dobré jakosti za optimálních
podmínek)
 nevyklíčená semena (tvrdá, svěží
nevyklíčená, mrtvá)
Takže - hurá, ale nikoliv zbrkle do práce!
 Slovo má paní Vondráková:
 budeme „obírat salát“ a zakládat test
klíčivosti diferenciačních genotypů salátu
pro určení ras plísně salátové

4. Konduktometrické vodivostní testy



vycházejí z biologické podstaty vitality, ze změn
vlastností buněčných membrán
poškození semen během bobtnání v důsledku
rychlého příjmu vody je monitorováno měřením
konduktometrické vodivosti vody, ve které
semena bobtnala
vodivost exsudátu závisí na množství látek
iontové povahy vyluhovaných ze semen a
souvisí s integritou membrán
Postup – osivo hrachu:
vzorek osiva v Erlenmayerově baňce v
destilované nebo deionizované vodě o teplotě
20 °C po dobu 24 hodin
předem – stanovení vlhkosti osiva, kalibrace
konduktometru
měření vodivosti
hodnocení výsledku – osivo hrachu:
do 24 μS.g-1 osivo je vhodné pro časný výsev
nad 43 μS.g-1 hrách není vhodný k setí
5. Testy urychleného stárnutí (AA)







perspektivní, ale nutná standardizace
podstatou je hodnocení rozdílů v klíčivosti před expozicí
zvýšené teploty (zpravidla 41 – 45 °C) a vlhkosti
(absolutní relativní vlhkost) a po expozici
doba expozice 48 – 144 hodin
semena vysoce vitální – odolnost k extrémním
podmínkám
semena s vysokou životností si uchovávají po zkoušce
urychleného stárnutí vysokou klíčivost
u semen s nízkou životností se klíčivost sníží
vliv řady faktorů, např. velikosti semen, odrůdy
7. Topografický tetrazoliový test – TTC
(biochemická zkouška životaschopnosti semen)


zejména pro druhy, které mají dlouhou dobu klíčení, u
semen s dormancí, u vzorků s vysokým podílem svěžích
nevyklíčených semen
podstatou TTC testu je barevná reakce, která je
důsledkem redukčních pochodů probíhajících v živých
buňkách
7. Topografický tetrazoliový test – TTC
(biochemická zkouška životaschopnosti semen)


indikátorem těchto reakcí
je bezbarvý roztok 2,3,5trifenyltetrazolium
chloridu nebo bromidu,
který při bobtnání
semene proniká do pletiv
v živých buňkách se
působením
dehydrogenáz uvolňuje
vodík, který reaguje s
TTC za vzniku stabilní
nedifundující červené
látky – trifenylformazanu
tím je možné odlišit červeně
zbarvená (živá) pletiva od
bezbarvých (mrtvých)
Vedení řezu při přípravě
semen před barvením:
1-4 obilky
5-6 Lactuca
7 Apiaceae 8 jehličnany
9 řez na obou koncích
u některých semen – určitý podíl nekrotické tkáně

o jejich klasifikaci rozhoduje poloha a rozsah nekróz,
nikoliv intenzita zabarvení tkáně
Postup:
1.
semena – předběžné vlhčení (podle druhu)
2.
máčení semen ve vodě (bobtnání semen)
3.
preparace pletiv, propichování, řezy, vyříznutí embrya,
odstranění osemení – pro usnadnění pronikání roztoku
4.
barvení 0,1 – 1,0% roztok pH 6,5 – 7,5 (pufr), někdy
přídavek antibiotik (Prevenol), ve tmě

Příklad: Postup TTC
Agrostis (psineček):
předběžné vlhčení: při 20 ºC – VeF 16 hod, voda
2h
příprava: propíchnout poblíž embrya
barvení: 1,0% při 30 °C 18 hod
příprava pro hodnocení: obnažit embryo
max. plocha nezbarveného pletiva: 1/3 kořene
Voda v semenech
vliv na všechny vývojové fáze semen:
formování a zrání
stav klidu
bobtnání a klíčení
Semena podle tolerance k vyschnutí:
většina kulturních rostlin vyžaduje pro úplný vývoj fázi vyschnutí, obsah
vody se ustálí v rovnováze s prostředím, mnoho druhů si udrží
schopnost klíčit po dlouhé období.
U nás běžně pěstované druhy plodiny – obsah vody 5 – 10 – 15 – 18%
Semena procházející fází vyschnutí – ortodoxní
Tropy – zralá semena obsahují 20 – 40% vody, při poklesu vlhkosti
ztrácejí klíčivost – semena rekalcitrantní (Coffea arabica, citrusy,
někdy Passiflora)
Dormance semen
= stav, ve kterém jsou
semena chráněna před
klíčením v prostředí,
které je normálně pro
klíčení nepříznivé, jde o
přirozený fyziologický
stav
naproti tomu
quiescence = klid
vynucený podmínkami
prostředí (suchá
semena v suchu, velmi
nízká teplota)
1. dormance primární
exogenní
endogenní
2. dormance sekundární
Primární exogenní dormance semen
Dormance primární (vyvolána v průběhu vývinu semene):
exogenní - semenu nejsou dostupné základní podmínky pro klíčení
(voda, kyslík), příčina – semenné obaly:
1. zábrana příjmu vody - tzv. tvrdá semena (Fabaceae, Malvaceae,
Liliaceae) – anatomická stavba semenných obalů, vliv genetický,
podmínky při dozrávání, které ovlivňují rychlost vysychání (větší výskyt
tvrdých semen obvykle souvisí se stresovými vláhovými podmínkami při
dozrávání, i během posklizňové úpravy (rychlost a teplota sušení)
2. zábrana výměny plynů a odvodu inhibičních látek z embrya – např. u
semen některých peckovin a jádrovin s obsahem amygdalinu –
kyanovodík nemůže unikat a inhibuje klíčení, nebo mechanický odpor
obalů, kdy semeno nemá dostatek energie k proniknutí tkáněmi
obalových vrstev (salát, rajče, celer)
Způsoby odstranění primární exogenní dormance:
v přírodě – činností mikroorganismů nebo fyzikálními
změnami v půdě (zamrzání, rozmrzání), změnami pH
úprava semen:
1.
skarifikace – mechanické narušování semenných
obalů, teplotními šoky, krátkým ponořením do vroucí
vody, působením radiace
2.
chemicky – slabý roztok H2SO4,NaCl, H2O2, po aplikaci
nutno omýt a osušit
3.
selektivními enzymy – celuláza, pektináza
kritický faktor – délka expozice
Primární endogenní dormance semen
je výsledkem vrozených vlastností semen, odpovídá druhovým a
odrůdovým charakteristikám

je ovlivněna podmínkami prostředí v období vývinu semen a zrání

hlavní složky endogenní dormance:
přítomnost inhibičních látek (kumarin, kys. ferulová, fenolové
kyseliny, kys. abscisová), přítomnost org. kyselin v dužnatých
plodech (např. rajče), silice – např. petržel, kmín, fenykl
tvorbu a obsah inhibitorů klíčení ovlivňuje:
1.
délka dne v závěru zrání semen: dlouhý den indukuje dormanci
u Beta vulgaris, Amaranthus retroflexus, Lactuca sativa, vznikají
také tvrdší obaly
2.
vláhové podmínky – vodní deficit a doba kdy k němu dojde (např.
u ječmene po kvetení dormanci aktivuje, ale ke konci zrání působí
opačně)
3.
pozice semene na rostlině a v květenství – např. u Apiaceae –
nejsilnější dormance u okolíků 1. řádu
4.
stáří mateřské rostliny v době kvetení – souvisí s výživou
dusíkem a vláhovými podmínkami
5.
teploty v době zrání

Metody odstranění primární endogenní dormance:
1.
2.
3.
4.
vyluhování látek – např. u řepy; také semena rajčat
klíčí po jejich odstranění z plodu - šťáva působí jako
osmotická inhibice
teplotní ošetření – změní se poměr mezi stimulátory a
inhibitory klíčení: u semen nabobtnalých za nízkých
teplot, u semen suchých za vyšších teplot
stratifikace semen – nabobtnalá semena jsou
vystavena nízké teplotě (peckoviny, jabloně, javor,
lísky, hloh, buk, jasan, smrk, borovice)
ošetření fytohormony - gibereliny
Stratifikace semen peckovin
Dormance sekundární
nově vyvolaný výskyt dormance u zralých, nedormantních
semen v podmínkách nepříznivých pro klíčení
 termodormance
 fotodormance – vliv světla (např. salát – určité světelné
spektrum)
 skotodormance – vliv tmy
 vliv vody, obsah některých plynů apod.
 indukce dormance může nastat i několika cyklech
během skladování semen
 nejčastěji je dormance spojována s chováním semen
plevelů a planě rostoucích druhů v půdě
 periodické změny v sekundární dormanci jsou
vysvětlením pro postupné vzcházení některých plevelů v
průběhu roku
Stárnutí (senescence), deteriorace a ztráta
životaschopnosti
deteriorace – postupné snižování kvality semen
 druhové a odrůdové rozdíly
 nové poznatky fyziologie – deteriorace osiva
není nezvratný proces kvalitativních změn
 Coolbeat (1995) – při dobrých skladovacích
podmínkách se může v semenech aktivovat
mechanismus, který může tento proces zvrátit
Projevy deteriorace semen
Abddul-Baki a Anderson (1972):
 snižuje se intenzita dýchání
 snižuje se celková aktivita enzymatické činnosti
 mění se poměr zásobních látek v semeni, narůstá podíl polyfenolů
 nastávají změny struktury buněčných membrán, které zvyšují
citlivost semen na podmínky prostředí při klíčení a vzcházení
 dochází ke změnám v syntéze nových látek
 dochází ke změnám genetického aparátu – zvyšuje se podíl mutací
 akumulace toxických metabolitů
projevy:
např. tmavnutí obalových vrstev
každý genotyp má kritickou mez, kolik buněk může být poškozeno, než
dojde k narušení životaschopnosti
obvykle nepřekračuje 15%
další limitující faktor – kontaminace mikroorganismy
Symptomy projevu stárnutí







redukce klíčivosti a vzcházivosti
zpomalení rychlosti klíčení
nevyrovnané klíčení a vzcházení
nižší vitalita, projevující se zvýšenou citlivostí na
podmínky prostředí při klíčení a vzcházení
méně vyvinuté klíční rostliny
anomální klíční rostliny
zvyšování obsahu polyfenolických látek v
semenech
Dlouhověkost semen
u suchých semen obecně:

1. s každým snížením vlhkosti o 1% se dvojnásobně prodlouží
délka jeho životaschopnosti

2. s každým snížením teploty uskladnění o 5,6 °C se dvojnásobně
prodlužuje délka jeho životaschopnosti
Relativní indexy skladovatelnosti semen (doba snížení klíčivosti na
polovinu:
1.
(po 1 – 2 letech): kukuřice,žito, sója, slunečnice, mák, salát, cibule
2.
(po 3 – 5 letech): ječmen, pšenice, oves, pohanka, řepka, bob, len,
zelí, květák, mrkev, paprika
3.
(po 5 a více letech): vojtěška, řepa, rajče, okurka, vikev, hrách
při vlhkosti nad 30% může docházet ke klíčení semen
vlhkost 18 – 30% podporuje rychlou deterioraci semen, zejména v
souvislosti s rozvojem mikroorganismů
vlhkost pod 8 – 9% zamezuje rozvoji hmyzu
vlhkost 4 – 5% - semena jsou odolná proti napadení hmyzem a
houbovými patogeny
Dlouhodobé uložení osiva
vysušení na 13 - 8% vlhkosti
 hermeticky uzavřené obaly
 - 20 °C – řada běžných druhů
zemědělských plodin
 Fabaceae – 5 °C
 ultra dry seed – 3% vlhkosti, skladování při
laboratorní teplotě
