2. Stres wysokotemperaturowy zmniejsza plon oraz jego jako. W wiecie istnieje zapotrzebowanie na rozszerzenie upraw niekt坦rych gatunk坦w rolin w rejonach klimatu ciepego.
3. Wiele rolin uprawnych w r坦甜nych stadiach rozwojowych jest wystawionych na dziaanie stresu cieplnego.
4. Spadek plon坦w Z tym wi甜e si konieczno podniesienia poziomu tolerancji na wysok temperatur i na jako plonu uzyskiwanego w danym klimacie.
5. Sam proces aklimatyzacji jest niewystarczajcy, nale甜y ingerowa w podstawy molekularne kom坦rki, co pozwolioby przenie korzystne cechy do nowych odmian rolin.
6. Stres cieplny mniejsze rozmiary organ坦w wegetatywnych mniejsz ilo lici zmniejszon percepcj wiata kr坦tszy cykl wegetatywny zaburzenia zwizane z asymilacj CO 2 (transpiracji, fotosyntezy, oddychania)
7. Ka甜dy proces przebiegajcy w 甜ywej kom坦rce wymaga swoistego optimum temperaturowego. Jest ono zale甜ne od typu reakcji, gatunku roliny, przystosowania do rodowiska, typu tkanki i etapu rozwojowego. Temperatura zbyt wysoka lub zbyt niska mo甜e spowodowa uszkodzenie o charakterze strukturalnym oraz zak坦cenia metaboliczne, osabia wzrost i 甜ywotno rolin, zamieranie kom坦rek, organ坦w lub caego osobnika.
8. Wzrost temperatury przyspiesza ruch czsteczek osabia wizania wodorowe w obrbie makromoleku zwiksza pynno warstw lipidowych (temperatura modyfikuje stan uporzdkowania reszt kwasowych, wchodzcych w skad fosfolipid坦w i galaktolipid坦w, zmienia waciwoci bon, co wpywa na zmiany w gospodarce wodnej)
19. Stres cieplny zak坦ca procesy generowania energii hamuje procesy fotosyntezy i oddychania (temperatura krytyczna dla fotosyntezy wynosi 43 C) nastpuj zaburzenia we wzrocie wegetatywnym rolin nastpuje zak坦cenie homeostazy hormonalnej wczajc w to stabilno hormon坦w, ich zawarto i biosyntez
23. Kwas abscysynowy jest g坦wnym hormonem biorcym udzia w reakcji rolin na stres osmotyczny. Wzrostowi temperatury towarzyszy zazwyczaj susza, to inicjuje syntez ABA.
24. Heat shock proteins Biaka szoku cieplnego (HSP ang. heat shock proteins ) wystpuj u wielu organizm坦w zar坦wno zwierzcych, jak i rolinnych i u mikroorganizm坦w. W temperaturze nieco mniejszej ni甜 letalna nastpuje zahamowanie syntezy normalnego zestawu biaek, natomiast zostaje uruchomiona synteza innych 30-50 rodzaj坦w biaek. Masa tych biaek waha si w granicach 15-110 kDa.
25. HSPs Biaka HSP 110 i HSP90 grupuj biaka o masie czsteczkowej 94-80 kDa, HSP70, HSP60 niskoczsteczkowe HSP 30-16 kDa, ubikwityna 8,5 kDa. Biaka HSP s kodowane w jdrze kom坦rkowym, syntetyzowane w cytoplazmie, po czym przenoszone do retikulum, chloroplast坦w, mitochondri坦w lub jdra.
26. Na podstawie analizy sekwencji i r坦甜nej lokalizacji w kom坦rce zgrupowano je w nastpujce rodziny: I i II s zlokalizowane w cytozolu, III w chloroplastach, IV w mitochondriach, V w retikulum endoplazmatycznym. Istnieje jeszcze VI klasa, ale do tej pory nie wiadomo, gdzie te biaka s zlokalizowane.
28. Biaka szoku cieplnego maj znaczenie ochronne, stabilizuj struktur chromatyny, bon i innych biaek, peni funkcj biaek opiekuczych, zwanych czaperonami (z ang. chaperones ), stymuluj mechanizmy naprawcze.
29. Jedno z biaek w chloroplastach przeciwdziaa fotoinhibicji podczas szoku cieplnego na wietle. Inne biaka powstaj pod wpywem innych czynnik坦w np. deficytu wody, ABA, zranienia, zasolenia.
31. Biako zale甜ne od ATP dziaajce jako biako opiekucze kontroluje pofadowanie innych biaek. Rosnce acuchy polipeptydowe po przejciu do wiata retikulum endoplazmatycznego nie ulegaj natychmiastowemu sfadowaniu, ale wi甜 si z biakami opiekuczymi, kt坦re utrzymuj je przez par minut w stanie rozfadowanym. Koniec N rosncego biaka wyania si z kanau ER na par sekund czy minut wczeniej przed przejciem koca C do wiata ER. St甜enie biaka w ER wynosi 200 mg/ml, natomiast optymalne st甜enie do sfadowania wynosi 1 mg/ml, dlatego te甜 istnieje zagro甜enie niekontrolowanych sfadowa i interakcji pomidzy grupami funkcyjnymi (spltanie).
33. HSP60 Biako HSP60 funkcjonuje jako biako wi甜ce du甜 podjednostk karboksylazy RuDP w chloroplacie.
34. Heat shock cognate proteins Biaka opiekucze wystpuj te甜 w rolinach w temperaturach optymalnych, ale ich ilo znacznie si zwiksza podczas szoku cieplnego. Dlatego te甜 dla nich powstaa nowa nazwa HSCP ang. heat shock cognate proteins biaka pokrewne biakom szoku cieplnego
35. Wpyw wysokiej temperatury na zapylenie Wysoka temperatura (powy甜ej 38 C) obni甜a drastycznie 甜ywotno pyku oraz jego kiekowanie. Pyek nie jest w stanie produkowa wszystkich biaek typu HSPs. Zapylenie rolin termolabilnych pykiem roliny termotolerancyjnej powoduje wzrost podnoci np. u pszenicy.
36. Temp. 26 C powoduje obni甜enie o 10% masy korzeni i pd坦w u kukurydzy, a u pszenicy temp. powy甜ej 20 C. Biaka HSPs tworz si ju甜 podczas kiekowania, wpywa to na biaka warstwy aleuronowej i na biaka embrion坦w.
37. Wysoka temp. powoduje spadek wagi nasion, wysychanie nasion, spadek zawartoci skrobi, zaburzenia kompozycji lipid坦w i biaek, sabsze kiekowanie, spadek wigoru nasion, zmienia ich morfologi. Fala upa坦w przez 3 4 dni (3536 C) redukuje wielko ziarniak坦w pszenicy. Przyjmuje si, 甜e spadek wagi ziarniaka o 4% przypada na 1 C powy甜ej optimum temperaturowego pszenicy, 3% dla kukurydzy i 1% dla ry甜u.
38. Temperatury letalne Nasiona, suche zarodniki s niewra甜liwe na zmian temperatury. Uwodnione tkanki wykazuj termiczne limity aktywnoci a przekroczenie ich powoduje odwracalny spadek szybkoci proces坦w 甜yciowych. Dalsza zmiana temperatury powoduje trwae uszkodzenia. Wartoci tych temperatur nazywamy krytycznymi lub letalnymi.
39. Roliny charakteryzujce si r坦甜n wra甜liwoci na wysok temperatur Roliny wra甜liwe ulegaj uszkodzeniom przy 30-45 C, s to eukariotyczne glony, roliny naczyniowe rosnce pod wod, porosty w stanie uwodnienia, wikszo rolin ldowych o delikatnych liciach
40. Stosunkowo odporne znosz temp. 50-60 C przez 遜 godziny, absolutny limit wynosi 70 C, nale甜 do nich organizmy eukariotyczne, roliny stanowisk sonecznych i suchych
41. Odporne znosz temp. 70-90 C, organizmy prokariotyczne 甜yjce w wodzie gejzer坦w, komin坦w wulkanicznych, sinice, bakterie hipertermofilne, archebakterie z gbin ocean坦w np. Pyrobaculum , Pyrococcus , Pyrodictium wytrzymuj temp. do 110 C, te organizmy charakteryzuj si wysok odpornoci bon cytoplazmatycznych, biaek oraz kwas坦w nukleinowych na wysok temperatur.
44. Zakres temp. letalnej zale甜y od dugoci okresu ekspozycji tkanki na wysok temperatur. Dla uwodnionych tkanek aktywnych metabolicznie temp. ta wynosi 45-55 C podczas parogodzinnej ekspozycji. Roliny wodne gin w 38-42 C, a roliny pustynne gin w 60-65 C po paru godzinach. U ldowych rolin wzrost temp. jest zwizany z wystpowaniem stresu wt坦rnego ujemnego bilansu wodnego z powodu intensywnej transpiracji.
45. Mechanizmy odpornoci na stres cieplny 1. Unikanie przegrzania gsty kutner, wosk odbijajcy promienie soneczne odwracanie si lici od wiata zwijanie si blaszek liciowych
46. niewielkie rozmiary lici du甜a intensywno transpiracji w warunkach dobrego uwodnienia dostosowania anatomiczno-fizjologiczne (np. roliny CAM)
47. 2. Tolerowanie wysokiej temperatury (trawy i roliny C4) termostabilno enzym坦w wikszy udzia kwas坦w tuszczowych bardziej nasyconych synteza biaek szoku cieplnego
48. 3. Aklimatyzacja Zachodzi bardzo szybko w cigu kilku godzin w temperaturze ni甜szej ni甜 letalna, dla wikszoci rolin jest nieco powy甜ej od 38 C, dla traw 38-40 C Utrata odpornoci nastpuje nieco wolniej w cigu kilku dni w temperaturze optymalnej
49. Wzrost udziau kwas坦w nasyconych (s usuwane reszty acylowe bardziej nienasycone przy pomocy specyficznych hydrolaz, a nastpnie wbudowywane reszty nasyconych kwas坦w 18-wglowych przy udziale acylotransferaz lub biaek transportujcych lipidy (LTP ang. lipid transfer proteins )
50. Aklimacja do wysokiej temperatury musi obejmowa przystosowania kompleksu PSII jako najbardziej wra甜liwego na wysok temperatur
52. oraz wytwarzanie zwizk坦w izoprenowych, kt坦re ulatniaj si z powierzchni lici i w ten spos坦b ochadzaj tkank. Te reakcje wpywaj na stabilizacj membran i funkcjonowanie PSII.
54. Antyoksydanty speniaj wa甜n rol w adaptacji rolin do stresu. Wzrost aktywnoci katalazy, SOD powoduje wzrost zawartoci kwasu askorbinowego, a zarazem mniejsze uszkodzenia oksydacyjne. Podawanie nadtlenku wodoru, SA na siewki gorczycy i ziemniak坦w powodowao wzrost termotolerancji. Z kolei salicylany i RFT kontroloway transkrypcj HSPs wcznie z mitochondrialnymi biakami HSP22 i HSP70.
55. Jony wapnia jako wt坦rny przeka添nik informacji w stresie cieplnym, osmotycznym i oksydacyjnym. Gdy zablokuje si kanay Ca 2+ efekt wzrostu termotolerancji niknie.
