Kiszáradástűrő növények ökológiája

A kiszáradásnak (a sejtvíztartalom 80-95 %-a elvesztésének) elviselésére képes növények az ún. kiszáradástűrők (desiccation tolerance DT). A DT növények kiszáradt állapotukban teljesen anabiotikus állapotban léteznek. Újranedvesedés hatására újraélednek és ismét a kiszáradás előtti állapotbelihez hasonló anyagcsere aktivitásúvá válnak. Meglepő, hogy a (szárazföldi) növények között a jelenség igen széleskörű, és a Föld valamennyi klimatikus területén (az Egyenlítőtől a sarkokig) nagyon sok vegetáció-típusban jellemző, és számos helyen domináns növényekről van szó. A termesztett növények szárazságtűrése szempontjából a DT növényekre vonatkozó ismeretek kiemelt jelentőségűek.
A DT növényeknek az ún. homoiochlorophyllous (HDT) és a poikilochlorophyllous (PDT) típusa különböztethető meg. A HDT-mechanizmus sikere a károsodásnak leginkább kitett szerkezetek megőrzésének az eredményességétől függ. A PDT-k kiszáradásuk során klorofilltartalmukat és tilakoidjaikat viszont elveszítik. Már ez a tény is jelzi, hogy ezen növényeknél a kiszáradás és az újraéledés a lehető legdrasztikusabban érinti fotoszintézisük egészét. Ennek ellenére a PDT-knél valójában alig vagyunk túl a poikilochlorophyllous jelleg élettani és ökológiai sajátosságainak felismerésén.

A kutatás célja az ún. kiszáradástűrő növények (DT) kiszáradási és újraéledési folyamatainak jellemzése elsősorban trópusi kriptogám és virágos homoiochlorophyllous (HDT) és poikilochlorophyllous (PDT) növényeken; az új kiszáradástűrési stratégia, a PDT mechanizmus részleteinek feltárása; a HDT és PDT stratégiák ökológiai szerepének tisztázása.

A kutatás az Intézet Ökofiziológiai laboratóriumában folyik.

Résztvevők és publikációk:
Dr. Péli Evelin

Partnerek

Lezárult projektek
2002-2003 - TéT-DAK dél-afrikai-magyar bilaterális projekt: ’Kiszáradás-toleráns növények mechanizmusai jelenlegi és emelt légköri CO2 szinten’
2004-2006 – MTA-Bolgár együttműködés: ’Homoioklorofillos (Haberlea rhodopensis) és poikiloklorofillos (Xerophyta scabrida) kiszáradástűrő növények ökofiziológiai válaszai’
2007-2008 – TéT-Kína kínai-magyar bilaterális projekt: ’Trópusi szigethegyek kiszáradás-tűrő növényeinek ökofiziológiai vizsgálata’
2007-2009 - MTA-Bolgár együttműködés: ’Homoioklorofillos (Haberlea rhodopensis) és poikiloklorofillos (Xerophyta scabrida) kiszáradástűrő növények ökofiziológiai válaszai’
2009-2010 – TéT-DAK dél-afrikai-magyar bilaterális projekt: ’Extrém toleranciájú poikilohidrikus növények ökofiziológiája/viselkedése’

Futó projektek

Publikációk
Péli E R, Mihailova G, Petkova S, Tuba Z, Georgieva K. (2012). Differences in physiological adaptation of Haberlea rhodopensis Friv. leaves and roots during dehydration–rehydration cycle. Acta Physiologiae Plantarum. DOI: 10.1007/s11738-011-0891-9 (online available).
Georgieva K., Ivanova A., Doncheva S. Petkova S., D. Stefanov D., Péli E., Tuba Z. (2011): Changes in fatty acid content during reconstitution of the photosynthetic apparatus in the leaves of poikilochlorophyllous air-dried Xerophyta scabrida during rehydration. Biologia Plantarum, 55(3): 581-585. DOI: 10.1007/s10535-011-0067-x.
Nagy-Déri H., Péli E.R., Georgieva K., Tuba Z. (2011): Changes in chloroplast morphology of different parenchyma cells in leaves of Haberlea rhodopensis Friv. during desiccation and following rehydration. Photosynthetica. 49(1): 119-126.
Georgieva K., Szigeti Z., Sárvári E., Gáspár L., Maslenkova L., Peeva V., Péli E., Tuba Z. (2007): Photosynthetic activity of homoiochlorophyllous desiccation tolerant plant Haberlea rhodopensis during dehydration and rehydration. Planta, 225: 955-964.
Péli E., Mihailova G., Petkova S., Georgieva K. (2008): Root respiration in whole Haberlea rhodopensis Friv. plants during desiccation and rehydration. Acta Biologica Szegediensis, 52: 115-117.
Péli E.R., Peeva V., Georgieva K., Tuba Z. (2005): Some responses of the homoiochlorophyllous desiccantion-tolerant dicot Haberlea rhodopensis Friv. to desiccation and rehydration. Cereal Research Communications, 33(1):293-295.
Péli E.R., Peeva V., Georgieva K., Tuba Z. (2005): Investigation of the homoiochlorophyllous desiccation-tolerant dicot Haberlea rhodopensis Friv. During dessication and rehydration. Acta Biologica Szegediensis 49: 173-174.
Péli E., Balogh J., Czóbel Sz., Porembski S., Tuba Z. (2006): Széles elterjedésű trópusi kiszáradástűrő vegetáció C- és N- körforgalmának néhány ökofiziológiai vonatkozása. KvVM-MTA „VAHAVA”, március 9. Poszter.
Tuba Z., Csintalan Zs., Balogh J., Czóbel Sz., Péli E., Pócs T., Porembski S., Georgieva K. (2006): Növényi kiszáradás és trópusi Inselberg-ökofiziológia: poikilohidrikus vízgazdálkodásra és az ismertektől eltérő fotoszintetikus szerkezetekre épülő növényi működés. VII. Magyar Ökológus Kongresszus, Budapest, 2006. szeptember 4-6, 215.
Balogh J., Czóbel Sz., Péli E., Porembski S., Tuba Z. (2005): Ecophysiological investigation of tropical desiccation-tolerant vascular plants. In: Abstracts of XVII International Botanical Congress, Vienna, Austria, P1890, 536.
Péli E., Balogh J., Georgieva K., Peeva V., Tuba Z. (2004): The effect of various water conditions on the survival of desiccation-tolerant Haberlea rhodopensis Friv.. III. Alps-Adria Scientific Workshop, 49-53.

Szakdolgoztai, TDK témák, PhD lehetőségek
Trópusi kiszáradástűrő növények rehidratációs vizsgálata (témavezető: Péli Evelin R.)