červen 2014
Barevný sníh
Lišejníky známé neznámé
Léčivé lišejníky
Tajemný mikrokosmos – 2. díl
Vodní a mokřadní rostliny
Co všechno nám říká… průtoková cytometrie
Půda, hlína, zemina
O čajovníku
Přehled pěstovaných rostlin
Akce pro veřejnost
OBSAH
2
Úvodní slovo
Vážení a milí čtenáři,
Úvodní slovo
2
Barevný sníh (J. Lukavský)
3
(Ne)nápadné lišejníky (Z. Palice)
5
Léčivé lišejníky (Z. Navrátilová)
6
Fascinující pohledy do mikrosvěta hub – 2. díl (J. Machač, M. Vohník)
7
Sinice: představujeme monografii prof. Jiřího Komárka
8
dostává se Vám do rukou druhé číslo časopisu Botanika. Jak jsme Vám již naznačili na našich internetových stránkách,
bude náš časopis vycházet dvakrát ročně, v červnu a v prosinci. Kromě toho však pro Vás připravujeme speciální čísla
našeho časopisu. První speciál, jenž vyšel v dubnu 2014 pod názvem Zaostřeno na rododendrony, byl celý věnován
rododendronům. Vedle představení rododendronů v širším kontextu se jedná o unikátního průvodce za rododendrony
v Průhonickém parku a v Botanické zahradě na Chotobuzi. Již nyní se můžete těšit na podobná monotematická čísla,
která budou vycházet každým rokem.
Představujeme... Sbírka vodních a mokřadních rostlin v Třeboni aneb vodní
a mokřadní rostliny suchou nohou (A. Kučerová, L. Adamec, Š. Husák)
9
Genotypová sbírka kamyšníků v experimentální zahradě Chotobuz (Z. Hroudová, P. Zákravský, S. Píšová)
12
Co všechno nám mohou říci cytometrické analýzy? (J. Suda, P. Trávníček, J. Kalůsková)
13
Půda, hlína, zemina, ale co to vlastně znamená? (V. Novotná)
15
Zrnitost půdy, co to je a k čemu může (nejen) botanikům sloužit (O. Rauch)
16
Přehled pěstovaných rostlin v databázi Florius (P. Sekerka)
17
O čajovníku (L. Záveská Drábková)
19
Čaj, čaje, čaj (K. Poláková)
20
Pozvánky na akce
21
V našem druhém čísle se dozvíte, co způsobuje barevný sníh, pozveme Vás do světa lišejníků, z nichž mnohé jsou léčivé,
a ukážeme Vám, že půda není jen obyčejná hlína. Vydáte se na procházku do světa vodních a bažinných rostlin, při
níž se nenamočíte, a představíme Vám rostlinné poklady na naší experimentální zahradě Chotobuz. Zajímají Vás
chráněné a ohrožené rostliny? Dozvíte se o metodě, která napomáhá rozlišit křížence různých druhů a tím objasnit,
zda například v centru ochranářského zájmu nejsou kříženci, zatímco cenné rodičovské, mnohdy endemické druhy
jsou přehlíženy.
Botanický ústav pořádá celou řadu zajímavých akcí pro návštěvníky. V dubnu jste měli možnost nahlédnout do našich
laboratoří a sbírek v rámci Dne otevřených dveří a také jsme pro Vás otevřeli novou galerii Natura. O akcích konaných
v parku a zámku se dozvíte v Pozvánkách na akce. Jednou z plánovaných akcí bude říjnový Festival čaje - Čajomír
trek a vyhlášení výsledků soutěže The 10 th International Tea Competition. A protože čaj je jedním z nejznámějších
a nejoblíbenějších nápojů, seznámíme Vás v tomto čísle s rostlinou, ze které se vyrábí, čajovníkem. Na podzim také
potěšíme milovníky hub, neboť připravujeme na houbařskou sezónu i Houbařský festival.
Přejeme Vám příjemné a poučné chvíle prožité při čtení časopisu Botanika.
Vaše redakce časopisu Botanika
Zajímavé výsledky výzkumu
3
Zajímavé výsledky výzkumu
4
BAREVNÝ SNÍH
Barevné sněhy jsou známy velice dlouho, zmiňuje je
již Aristoteles ve své Meteorologice. I Charles Darwin si všiml, že stopy mezků ve sněhu při přechodu
Kordiller byly uvnitř červené. Ve starých kronikách
lze najít záznamy o „zčervenání sněhového pole“
v Alpách, ve Vysokých Tatrách i v jiných vysokých
pohořích. Příčina tohoto jevu ale nebyla dlouho
známa. Zčervenání sněhu se vykládalo jako
boží varování (již tenkrát marné!), jako indikace
výchozů rudných žil zlata nebo mědi nebo barevný
prach z okolních skal (částečně pravdivé). Až
německý botanik F. A. Bauer v r. 1819 vložil vzorek
barevného sněhu pod mikroskop a uviděl živé
organizmy, které nazval Uredo nivalis. Později
byl tento organizmus určen jako zelený bičíkovec
Chlamydomonas nivalis. Ten je stále nejčastější
příčinou červených sněhů ve vysokých horách
materiál pro své studium na celé řadě lokalit
ve světě, mimo jiné ve Vysokých Tatrách nebo
na Pirinu a Rile v Bulharsku. Ve své monografii
uvádí dohromady 78 taxonů: z nich 63 jsou zelené
řasy (Chlorophyta), 6 sinice (Cyanobacteria),
1 různobrvka (Xanthophyceae), 1 obrněnka (Dinophyceae) a 7 hub (Fungi). Vzhledem k dosavadnímu
nedostatečnému prostudování se ale tento počet
jeví značně nepřesný. Řada z uvedných taxonů
jsou s velkou pravděpodobností synonyma.
Na druhou stranu je značně pravděpodobné, že
během výzkumu budou v kryosestonu identifikovány další druhy.
V Česku byl výskyt kryosestonu předpovězen
tehdy mladým asistentem Geobotanického
oddělení Katedry botaniky UK v Praze Janem
letech, kryoseston studován, byla sněžná pole
v jezerních stěnách Plešného a Černého jezera
na Šumavě. I zde se po důkladném zahuštění
objevily sněžné organizmy. Později jsme společně
s L. Nedbalovou a V. Cepákem prozkoumali řadu
nižších pohoří, například Jeseníky a Orlické hory.
Ukazuje se, že kryoseston je v těchto nižších pohořích druhově pestřejší a vlastně zajímavější nežli
ve vysokých horách. V Bulharsku, kde E. Kolová
sbírala v padesátých létech na Rile a Pirinu, jsme
našli kryoseston i na Vitoši, ve Staré planině,
v Rodopech a v pohořích Slavjanka a Belasitsa.
A na Pirinu jsme našli recentně Chlainomonas
rubra, nový druh pro Bulharsko, který má navíc
velice zajímavou stavbu buňky.
Kryosestonní organizmy nejsou zajímavé jen jako
doklad mnohotvárnosti života a jeho zajímavých
adaptací. Jsou perspektivní i pro biotechnologii,
fyziologii a genetiku. Aby přežily stresové podmínky
svých mrazivých domovů, musí být buňky schopny
syntetizovat látky zabraňující jejich zmrznutí (tzv.
afp bílkoviny, cukry, oleje). Musí mít ale i filtry
proti UV záření (sporopolenin, karotenoidy, ale
i prachová zrnka nalepená na buněčné stěně)
Sněžné řasy zkoumal již Charles Darwin,
pojďte se o nich něco dozvědět i Vy.
a také musí být schopny přežít rychlé cykly zmrznutí a rozmrznutí a rychle se namnožit, protože
vegetační sezóna těchto organizmů je hodně
krátká. To jsou ale vlastnosti, které jsou zajímavé
pro šlechtitele kulturních plodin. Geny zvyšující
mrazuvzdornost by byly vítaným obohacením
genotypu. Schopnost buňky fungovat i při nižších
teplotách je dána zvýšením obsahu nenasycených
mastných kyselin v membránách - a to je opět
zajímavé pro biotechnologii.
A
B
U nás jsou sněžné řasy spíše zajímavostí, ve vysokých horách a polárních krajích ale tvoří pole
o rozloze desítek ba i stovek hektarů. Jejich biomasa
C
Mapa Republiky, sněhové pole v Krkonoších, které většinou vytrvá po celý rok, přestože je exponováno na jih. Důvodem je cca 6 m hluboká sněhová návěj. Letos bohužel toto sněhové pole zřejmě
léto nepřežije, zbyly jen Čechy a ubývá i Morava – škoda
a polárních oblastech. Vzhledem k rozsáhlému
areálu se zdá pravděpodobné, že v rámci toho
druhu bude existovat několik kmenů s rozdílnými
fyziologickými vlastnostmi a nároky na prostředí.
Vedle řas a sinic byly v barevném sněhu, odborně
nazývaném kryoseston, nalezeny i bakterie, plísně,
prvoci, pylová zrnka, prach (často barevný), ale
i hmyz, chvostoskoci (Colebolla, tzv. sněžné blechy)
či tzv. „sněžný červ“ (kroužkovci u rodu Mesenchytraeus, kteří jsou známi jen z ledovců Aljašky
a Severní Ameriky a živí se sněžnými řasami).
První monografii kryosestonu sepsala až v r. 1968
maďarská botanička E. Kolová, která sbírala
Jeníkem. Ten organizoval tzv. zimní geobotanické kurzy v Krkonoších a uložil studentům, aby
hledali barevný sníh. Krkonoše splňují podmínky
pro výskyt sněžných řas nadmořskou výškou,
přetrváváním sněžných polí do pozdního léta
a někdy i po celý rok. Janu Jeníkovi proto přišlo
divné, že se zde kryoseston dosud nenašel. Studenti
ale našli jen několik „špinavých skvrn“. Nicméně
vzorky dostal prof. B. Fott a ten autorovi článku
(tenkrát tzv. pomocné vědecké síle) uložil vzorky
odcentrifugovat, aby se částečně oddělila voda
a vzorek se zahustil, a předběžně prohlédnout
nálezy. A byly tam! Charakteristické spóry tenkrát
nazývané Scotiella nivalis, nyní Chloromonas nivalis.
Dalšími lokalitami, kde byl, i když až po mnoha
Obr. A-I: A) Chlamydomonas nivalis, spóra
s vysokým obsahem ochranných barviv
(astaxanthin) a silnou vrstvu nalepených
prachových zrnek na buněčné stěně. Pohoří
Vitoša, Bulharsko; B) Chloromonas brevispina,
prázdná buněčná stěna s charakteristickými
bradavčitými výrůstky. Pohoří Stará Planina,
Bulharsko; C) Chloromonas brevispina, živá
buňka s obsahem karotenoidů jako ochranou
proti UV záření. Pohoří Stará Planina, Bulharsko;
D) Chloromonas brevispina, varianta s hladkou
buněčnou stěnou, dříve byla určována jako
Ch. japonica. Mapa Republiky, Krkonoše;
E) Chloromonas nivalis, spóra s charakteristickými podélnými žebry, uvnitř buňky jsou
kapky olejů zbarvené karotenoidy. Pohoří
Vitoša, Bulharsko; F) Chlainomonas rubra,
zelený bičíkovec, nový druh pro Bulharsko
a teprve druhý dokumentovaný nález v Evropě.
Pohoří Pirin, Bulharsko; G) Chloromonas nivalis
pod UV mikroskopem. Chlorofyl svítí červeně
– pokud je funkční, a buněčná stěna modře.
Pohoří Rodopy, Bulharsko; H) Aphanocapsa
nivalis, poměrně vzácná kokální sinice z pohoří
Rodopy, Bulharsko. Modré sněhy jsou velice
vzácné; I) Cryocystis nivalis, nepříliš známá,
pravděpodobně kokální zelená řasa. Pohoří
Rodopy, Bulharsko
ve formě odolných silnostěnných spór v půdě. Ale
zmiňovaný Chlamydomonas nivalis je schopen
fotosyntetizovat až do teplot 20 oC, čili je spíše
psychrotolerantní nežli psychrofilní, což znamená,
že chlad spíše toleruje, než vyhledává. Podmínky,
za kterých tato řasa žije v Krkonoších, studovaly
L. Nedbalová a J. Kvíderová pomocí miniaturních
dataloggerů měřících a zaznamenávajících po několik měsíců teplotu a intenzitu světla. Tato řasa
D
produkuje velice intenzivně cihlově zbarvený
astaxanthin, navíc se na její buněčnou stěnu lepí
zrnka prachu a to vše pohlcuje UV záření, které by
poškozovalo buňku a hlavně její DNA. Zajímavé
také je, že většinu svého buněčného cyklu prožívá
ve stádiu spór (ty také rostou, nejsou zde tedy
jenom nějakým stádiem pro přežití nepříznivých
podmínek), ačkoliv je to zelený bičíkovec.
Studium sněžných sinic a řas je součástí projektu
Technologické agentury ČR „BIORAF“. Tento velký
projekt je zaměřen na pokročilé zhodnocení
rostlinné biomasy vyšších i nižších rostlin. Řasy
jsou po izolaci napěstovány a jejich biomasa
E
F
Sněhové pole nad Prášilským jezerem
pracovní sbírka zatím udržuje několik desítek
nejen kryofilních kmenů.
Díky svým neobvyklým vlastnostem a funkcím jsou
extrémofilní organizmy nyní v centru zájmu, a proto
jejich podíl ve sbírce stále roste. Tyto organizmy
např. značně rozšiřují spektrum potenciálních
kandidátů na život na jiných planetách, i když
tento život by byl jistě velice primitivní. Takže
sněžné řasy nejsou jenom zajímavé, ale mají
i velký potenciál pro základní i aplikovaný výzkum.
G
H
I
je ale i u nás nezanedbatelná a hraje významnou
roli v ekosystému, např. jako potrava ryb, korýšů
a dalších živočichů. Důležité je, že se tvoří v době,
kdy jsou vyšší rostliny ještě pod sněhem.
Logickou otázkou je, co dělají sněžné řasy v létě.
U trvalých sněhových polí to jistě není problém,
řada sněžných řas (vlastně asi většina) jsou bičíkovci, kteří jsou schopni léto přečkat ve spodních
vrstvách sněhu a opět se s nadcházející zimou ze
spodních vrstev aktivně probojovat na povrch
ke světlu. V ostatních případech zřejmě přetrvávají
prochází analýzami na obsahové látky. Takže
vedle obohacení našich znalostí řasové flóry
Česka i Bulharska (máme několik nových druhů
pro příslušná území a v ČR nové nálezy kryosestonu v řadě menších pohoří) máme již i řadu
kultur schopných dalšího biotechnologického
testování. Zatím největší sbírku kryosestonních
řas na světě udržuje T. Leya („CCCryo-Culture
Collection of Cryophilic Algae” Fraunhofer
Inst. Biomedical Eng. IBMT v Potsdamu-Golm
u Berlína). Jeho sbírka čítá 380 kmenů, určených
právě pro biotechnologii a biomedicínu. Naše
Kontakt: RNDr. Jaromír Lukavský, CSc. ([email protected], Centrum pro algologii)
Více v: Opera Corcontica 15: 109-112 (1978), Živa 41:4-5 (1993), Green cryosestic algae – kapitola v knize
Algae and Cyanobacteria in Extreme Environments (nakladatelství Springer, 2007),
Microbiol. Res. 163: 373-379 (2008), Šumava 4: 20-21 (2010)
Zajímavé výsledky výzkumu
5
(NE)NÁPADNÉ LIŠEJNÍKY
LÉČIVÉ LIŠEJNÍKY
Jak je možné, že se některé lišejníky během jedné lidské generace
nápadně rozšířily, zatímco jiné téměř vymizely?
Lišejníky (učeněji lichenizované houby) jsou lidem
známé především jako citliví ukazatelé kvality
přírodního prostředí, potrava sobů, případně
pro někoho jako „mechy“ - méně vítaní či vůbec
nevítaní průkopníci života na našich dekorativních
střešních krytinách.
Především jsou to však stále málo probádané
komplexní organizmy fungující díky miliony let
piplané a pilované spolupráci dvou či hned několika
Terčník zední (Xanthoria parietina) je nitrofilní
lišejník tvořící napadné lupenité žluté stélky
na úživnějších substrátech, intenzita žlutého
zabarvení souvisí mj. také na míře oslunění
Misnička zelenavá (Lecanora conizaeoides) tvoří
miskovité plodnice a téměř nesmáčivou stélku
– dříve náš nejběžnější korovitý druh lišejníku
roste především na kyselé borce a dřevu
partnerů: nejčastěji vřeckovýtrusé houby a zelené
řasy, případně bakterie, ale ne ledajaké: sině zelené,
fotosyntetizující cyanobakterie, česky nazývané
sinice. Počet druhů řasových partnerů vyskytujících
se (více o sinicích str. 8) s jednou houbou může
být i vyšší. Houbový partner bývá jeden, je dominantní, charakterizující složkou každého druhu
lišejníku, a je většinou také jakýmsi ochranitelem
řasového partnera; ten obvykle tvoří mnohem
menší část celkového objemu lišejníku (řádově
několik až desítku procent). Jméno a postavení
lišejníku v systému je také proto vztahováno
právě k houbě. Druhů řas či cyanobakterií, které
vstupují do symbiózy s houbou, je mnohem méně
a tak bývají poměrně často sdíleny taxonomicky
či ekologicky podobnými druhy hub.
Vraťme se ale ke skutečnosti, jak je možné, že
některé druhy lišejníků se během přibližně jedné
lidské generace nápadně rozšířily, zatímco jiné
(nenápadně) téměř vymizely? Reakce na vnější
vlivy je u lišejníků hodně ovlivněna křehkým symbiotickým vztahem mezi houbou a symbiotickou
řasou. Dlouho budovaný rovnovážný vztah je
snadno narušitelný, a také proto lišejníky mohou
reagovat mnohem bezprostředněji než jiné fotosyntetizující organizmy. Jedno je každopádně jasné,
na změnách podoby lišejníkové flory má největší
zásluhu znečištění životního prostředí způsobené
člověkem. To se týká konkrétně především epifytů,
tj. druhů rostoucích na stromech. Důležité jsou
také preference dvou ekologicky odlišných skupin
druhů: acidofilních (acidofytů) a nitrofilních
(nitrofytů). Zatímco ještě relativně nedávno
nás trápily hlavně zplodiny oxidů síry a celkové
okyselování prostředí, v současnosti je to pro
změnu převažující eutrofizace a přesycování
prostředí sloučeninami dusíku.
Epifytická společenstva jsou tzv. nejvíce
’na ráně’, tj. přijímají největší koncentrace rozličných látek z okolního ovzduší, a samotný substrát
(rozuměj kůra stromu) nemusí být schopen vyrovnávat změny v pH (tzv. nižší pufrační kapacita),
tak jako je tomu např. u společenstev rostoucích
přímo na zemi. Představíme si krátce dva široce
rozšířené, téměř kosmopolitní lišejníky, jejichž
početnost je změnami v pH substrátu zásadně
ovlivňována a jejichž výskyt se u nás v průběhu
posledních desetiletí výrazně změnil.
Enormní dávky oxidů síry vypouštěných
do ovzduší v druhé polovině 20. století měly
markantní vliv na tvář epifytické lišejníkové flory
(správněji mykobioty). To se projevovalo zejména
v druhé polovině 20. století, kdy díky oxidům síry,
vzniklým spalováním, vymizela z velkého území
celá společenstva lišejníků. Nejvíce postižené
oblasti v průmyslových oblastech, příp. lokalitách
s největším spadem kyselých dešťů, byly na první
Seriál: Léčivé rostliny
6
pohled lišejníků prosté a někdy proto nazývané
jako „lišejníkové pouště” (z anglického „lichen
deserts”). Makroskopické epifytické lišejníky
prakticky chyběly a jedním z mála druhů, který
tyto nehostinné podmínky byl schopen tolerovat, byl nenápadný korovitý druh misnička
zelenavá (Lecanora conizaeoides), s plodnicemi
o velikosti cca 0,5 mm (viz obrázek dole) a granulkovitou nesmáčivou stélkou. Tento lišejník rostl
ještě v 80. letech minulého století prakticky
po celém našem území, a to i v nejlépe zachovalých
územích, kde osidloval přinejmenším tenké větvičky stromů. To, že je tato misnička považována
za toxitolerantní druh (tedy druh lépe snášející
toxické látky v prostředí) a obstála při okyselování
prostředí, můžou mimo jiné i vlastnosti její stélky.
Ta díky přítomnosti specifických látek a jemné
struktuře prakticky neabsorbuje vodu v kapalné
formě a vypořádala se s hrozbou jménem kyselina
sírová lépe než její soukmenovci. V současné době
se však tento lišejník díky celkové eutrofizaci
rychle vytrácí a evidentně ustupuje nitrofilním
druhům či kompetičně zdatnějším acidofilním
druhům. V místech, kde ho před dvaceti lety byly
„plantáže”, ho dnes již často máme problém najít.
I přes markantní ústup se však stále jedná alespoň
o lokálně stále velmi běžný druh.
K nejnápadnějším druhům lišejníků patří
bezesporu terčník zední (Xanthoria parietina)
s lupenitými stélkami o průměru ca 5-10 cm
a velikostí plodnic ca 2-3 mm (viz obrázek nahoře).
Jeho české jméno je pravda trochu zavádějící, ale
v předindustriální době, kdy vzniklo jeho jméno,
byla eutrofizace mnohem více lokální.Tento
druh rostl zřejmě mnohem častěji než dnes také
na kamenech. V době kyselých dešťů četnost tohoto druhu byla ještě více a omezená jen na imisně
nejméně ovlivněná území. V současné době je
to nápadně prosperující lišejník, a to především
epifyt. V lesnatých, málo obydlených oblastech,
jako je např. Šumava, roste tento druh přednostně
na dřevinách s přirozeně vyšším pH borky (např.
osika), zatímco na listnáčích s kyselejší borkou
(např. buky) obvykle neroste. V agro- a urbanocenózách, kde pH substrátů vlivem eutrofizace
vzrostlo, tento druh zaznamenáváme mnohem
častěji a patří k vůbec nejnápadnějším lišejníkům,
např. v městských alejích. Jeho nápadně žlutá
barva je způsobena přítomností specifického
organického pigmentu parietinu, ve svrchní kůře
lišejníku. Ten chrání řasového partnera před
nadměrným slunečním zářením a jeho koncentrace a tedy i barva lišejníku se mění v závislosti
na expozici a také měnící se intenzitě slunečního
záření v průběhu roku.
Mezi lišejníky můžeme najít i druhy s léčivými
účinky. V současné době probíhá řada studií,
které zkoumají obsahové látky lišejníků a jejich
působení na organizmus. Sekundárních metabolitů
různých chemických struktur již bylo izolováno
více než 1 000 a mnohé z nich vykazují biologickou
aktivitu. Tyto látky by mohly najít své využití při
léčbě různých onemocnění.
Obsahové látky lišejníků mají protinádorový,
antioxidační, protizánětlivý, analgetický, cytotoxický, antibakteriální, antivirový a antifungální
účinek; podílejí se i na alelopatických interakcích
mezi organizmy. Lišejníky obsahují látky, které je
chrání před UV zářením, ovlivňují klíčení semen
rostlin a také chrání před většinou druhů hmyzu
a býložravců. Najdeme mezi nimi i prudce jedovaté
druhy, jako je větvičník žlutý (Letharia vulpina),
která se používala k trávení vlků a lišek.
V dobách nouze se lišejníky používaly i k jídlu
a jako krmivo pro hospodářská zvířata. Je možné,
že biblickou manou byl právě lišejník, misnička
jedlá (Aspicilia esculenta). Některé druhy se používají jako barviva (např. rody Ochrolechia, Parmelia,
Roccella, Pseudevernia, Evernia) či v parfumerii
(Pseudevernia, Evernia).
Pukléřka islandská
Pukléřka islandská je tradičně používána
v medicíně.
Pukléřka obsahuje velké množství ve vodě rozpustných polysacharidů (50 %), především lichenan
a isolichenan. V alkáliích rozpustné látky jsou
zastoupeny glukomanany, glukany a polymery
glukózy a kys. glukuronové. Dále obsahuje hořké
lišejníkové kyseliny (depsidony) – fumarprotocetrarovou a cetrarovou kyselinu, lakton kys.
protolichesterinové, usnovou kyselinu, chinony,
karotenoidy a flavonoidy.
Pukléřka islandská se v tradiční medicíně odedávna používá k léčbě plicních onemocnění
(kašel, astma, tuberkulóza), zažívacích potíží,
onemocnění ledvin a žlučníku, ke zvýšení chuti
k jídlu a také pro zvýšení tvorby mateřského mléka.
Moderní studie tyto účinky potvrzují. Zevně je
možné pukléřku použít na obtížně se hojící rány.
Tradičně se užívá nálev ze stélky pukléřky, denní
dávka je 6-8 gramů drogy.
Šídlovec kůstkovitý (Thamnolia vermicularis),
u nás rostoucí v Krkonoších, používají horské
národy (např. Šerpové, Tibeťané, Ajnarové) jako
léčiva, v čajích a kadidlech
Nejznámějším lišejníkem s léčivými účinky je
bezesporu Cetraria islandica (L.) Ach. (pukléřka
islandská, lišejník islandský), která patří mezi
tradičně používané léčivky. Někdy bývá nesprávně
nazývána islandský mech (Iceland moss), ale
vyskytuje se i u nás především v horských oblastech. Pukléřka islandská poskytuje drogu Lichen
islandicus (Thallus lichenis islandici), kterou tvoří
sušená stélka. Účinná látka má specifickou vůni
a hořkou, slizovitou chuť.
Slizové látky obsažené v pukléřce rozpouštějí
hlen, usnadňují odkašlávání a zabraňují vysychání
sliznice, díky tomu pomáhají při kašli a zánětech
horních cest dýchacích. K příznivému účinku
na dýchací cesty napomáhá i antibakteriální
a protivirový účinek některých látek obsažených
v pukléřce.
Protolichesterová kyselina působí proti Mycobacterium aurum, nepatogenní bakterii příbuzné
M. tuberculosis, původci tuberkulózy. Tradiční
využívání pukléřky k léčbě tuberkulózy se tedy
jeví jako opodstatněné. Působí i proti dalším
druhům patogenních bakterií. Ve studii byla
protolichesterová kyselina srovnatelně účinná
s antibiotikem streptomycinem a vzhledem
ke vzrůstající rezistenci bakterií vůči používaným
antibiotikům je další výzkum perspektivní.
Polysacharidy (především β-glukany) obsažené
v pukléřce mají silný imunostimulační účinek,
zvyšují aktivitu fagocytů a snižují antikomplementovou aktivitu imunitního systému, což působí
příznivě při léčbě infekcí. Extrakt z pukléřky má
i protizánětlivý a antioxidační účinek.
Zajímavý je také protinádorový účinek kys. protolichesterinové, který byl testován proti různým
liniím nádorových buněk, např. buněk karcinomu
prsu a leukemických buněk.
Pukléřka islandská se používá v kombinaci s dalšími
rostlinami jako součást tzv. plicních čajů (Species
pectorales a další). Na trhu jsou také pastilky
s obsahem pukléřky, které se používají k léčbě
zánětů horních cest dýchacích.
Léčivé účinky vykazuje i mnoho dalších druhů
lišejníků, z těch známějších u nás se vyskytujících
je možné jmenovat Evernia prunastri (větvičník
slívový), Pseudevernia furfuracea (terčovka
otrubčitá), Lobaria pulmonaria (důlkatec plicní)
a různé druhy rodu Usnea (provazovka) a Cladonia (dutohlávka).
V lišejnících byly zjištěny terpenoidy (monoterpeny, seskviterpeny, diterpeny, triterpeny,
sesterpeny), anthrachinony, naftochinony,
xanthony, depsidy, depsidony, depsony, benzofurany, dibenzofurany, flavonoidy, aminokyseliny, peptidy, steroidy, karotenoidy,
monosacharidy a polysacharidy (β-glukany
a galaktomanany). K dobře prozkoumaným
látkám patří především atranorin a usnová
kyselina, které se vyskytují v mnoha druzích
lišejníků.
Kontakt: RNDr. Zdeněk Palice, Ph.D. ([email protected], Taxonomické oddělení)
Kontakt: Mgr. Zdeňka Navrátilová, Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy, Benátská 2 , Praha 2
Více v: Nature 227: 145 -148 (1970), J. Plant Physiol. 163: 1193–1197 (2006),
Photochem. Photobiol. Sci. 2: 424–432 (2003), Annals of Botany 108: 359-366 (2011)
Více v: Zeitschrift für Naturforschung C. 65 (3-4): 157-173 (2010), Applied Biotechnology and Microbiology
56(1-2): 9-16 (2001), Naturwissenschaften 86(12): 559-570 (1999)
Tajemný mikrokosmos
7
FASCINUJÍCÍ POHLEDY DO MIKROSVĚTA HUB – 2. DÍL
Významné projekty
8
SINICE:
PŘEDSTAVUJEME MONOGRAFII PROF. JIŘÍHO KOMÁRKA
I mořská tráva má svou symbiotickou houbu.
Ne každý ví, že se v mořském prostředí kromě
velmi hojných řas vyskytují také vyšší, tedy
kvetoucí cévnaté rostliny. Říká se jim mořské
trávy a patří mezi ně i posidonie Neptunova
(Posidonia oceanica L.), která je endemitem (tj.,
jinde se nevyskytujícím organizmem) dominujícím
ve Středozemním moři. V hloubkách do cca 35
metrů zde tvoří rozsáhlé podmořské louky, které
DLOUHO OČEKÁVA
NÁ MONOGRAFIE
JIŘÍHO
KOMÁRKA O SINI
CÍCH PRÁVĚ VYŠ
LA ...
Dlouho očekávaný tře
tí díl monog
Pro pozorování a popis houbových struktur,
které jsou tvořeny na povrchu a uvnitř kolonizovaných kořenů, jsme využili (vedle světelné mikroskopie) environmentální skenovací
elektronovou mikroskopii (ESEM), která patří
k nejvěrnějším metodám zobrazení mikrosvěta
pomocí elektronů. Jednalo se zejména o hyfový
plášť obalující koncové části jemných kořenů,
raf ie o sinicích, po němž volali věd
ci i odborníci z praxe
z celého světa, vyšel v
nakladatelství Spring
er
Spektrum v rámci edi
ční řady Süsswasserflo
ra
von Mitteleurop a. Au
torem toh oto ang lick
y
psa néh o jed ená cti set
str án kov ého díl a je
pro fes or Jiří Ko márek
z C ent ra pro alg olo gii
Botanického ústavu AV
ČR v Třeboni a Přírodovědecké fakulty JU
v Českých Budějovicích
.
Monografie přináší dos
ud nejucelenější soubor
informací o druhové
bohatosti evolučně nej
-
pokročilejších, hetero
cytózních sinic a slou
ží
sou čas ně jako urč ova
cí pom ůcka pro tut
o
sku pin u mi kro org ani
zm ů.
Kn iha na jde up lat něn
í nej en v z ákl ad ním
výz kum u, ale i ve vo
doh osp odá řské a h ydrobiologické praxi, pro
tože zahrnuje i mnoh
o
dru hů sin ic tvo říc ích
vod ní kvě t. Zá rov eň
ob sah uje jak nej no
věj ší ná zvo slo ví, tak
i st arš í syn ony ma , což
usn ad ňu je hle dá ní
ve sta ršíc h lite rárníc
h pra me nec h.
Porost posidonie Neptunovy na mořském dně
Ukázka druhů popsaných profesorem J. Komárkem (Desmodesmus velitaris Komárek - obr. vlevo, Leptolyngbya boryana (Gomont) Anagnostidis et
Komárek - obr. uprostřed, Leptolyngbya cf. antartica (W. West et G. S. West) Anagnostidis et Komárek - obr. vpravo)
Řez kořenem posidonie Neptunovy (ESEM, šířce snímku odpovídá 500 µm ve skutečnosti; obrázek
řezu v podání světelného mikroskopu je na titulní stránce)
mají nezastupitelnou ekologickou roli: produkují
kyslík, tvoří biomasu, která je zdrojem potravy pro
různé živočichy, řadě organizmů poskytují úkryt
a životní prostor, zpevňují svými kořeny mořské
dno nebo mohou zmírňovat intenzitu příboje.
U posidonie se však můžeme setkat i s jevy, které
bychom pod mořskou hladinou možná nečekali.
Její květy objevující se na podzim jsou opylovány
pod vodou a v jejích kořenech, obdobně jako
u rostlin suchozemských, žijí symbiotické houby.
vnitrobuněčnou houbovou kolonizaci v horních
vrstvách kořenové kůry a vnitrobuněčnou kolonizaci tvořenou jednotlivými houbovými vlákny
(hyfami). Podobně kvalitní a časově relativně
nenáročná vizualizace popsaných struktur by
bez použití metody ESEM (seznámili jsme vás s ní
v minulém čísle časopisu Botanika) nebyla možná.
Stručný medailónek autora
Objekt našeho zájmu - kořeny posidonie Neptunovy
Mykorhizní symbióza je úzké oboustranně
prospěšné soužití půdních hub a kořenů drtivé
většiny vyšších rostlin, dosud ale nebyla nalezena u mořských trav. Našemu týmu se nicméně
nedávno podařilo nalézt obdobu mykorhizní
symbiózy právě v kořenech posidonie Neptunovy.
Na mikroskopických snímcích je vidět anatomicko-morfologická charakteristika této symbiózy.
Houbové struktury na povrchu kořene posidonie (snímek ze stereomikroskopu)
Kontakt: Mgr. Jiří Machač ([email protected]; Optická laboratoř)
a RNDr. Martin Vohník, Ph.D. ([email protected]; Oddělení mykorhizních symbióz)
Detail řezu kořenem posidonie kolonizované
houbou viz jemné struktury na povrchu kořene
a v některých buňkách (ESEM, šířce snímku
odpovídá 125 µm ve skutečnosti)
Inicioval založení mezinárodního časopisu Algological Studies.
Prof. RNDr. Jiří Komárek, DrSc.
Spoluzaložil sbírku sinic a řas.
Narozen 28. května 1931 v Brně
Dosud publikoval přes 300 článků.
Studia a kvalifikace:
Je autorem 12 knih: série monografických studií (zatím vyšly tři:
Chlorococcales ve spoluautorství s B. Fottem a Chlorococcales
a Oscillatoriales ve spolupráci s K. Anagnostidisem).
1949 – 1951:
1951 – 1953:
1953 – 1956:
Od roku 1993:
Od roku 1997: Masarykova Universita
Brno, Přírodovědecká Fakulta
RNDr., Universita Karlova, Přírodovědecká Fakulta
CSc., Universita Karlova, Přírodovědecká Fakulta
habilitační řízení, Masarykova Universita Brno,
Přírodovědecká Fakulta
profesorské řízení, Jihočeská Universita,
Biologická Fakulta
Pracoviště:
1956 – 1960: 1961 – 1971:
1971 – 1990: Od roku 1991: Od roku 1991: ČSAV, Hydrobiologická laboratoř, Praha
ČSAV, Mikrobiologický ústav,
Laboratoř experimentální algologie, Třeboň
ČSAV, Botanický ústav,
Hydrobotanické oddělení Třeboň
Biologická fakulta, Jihočeská Universita,
České Budějovice
AV ČR, Botanický ústav, Algologické oddělení
Je průkopníkem elektronové mikroskopie i moderních metod
molekulární biologie v algologii u nás.
Laureát Ceny Františka Běhounka pro rok 2012. Cena je určena vědcům,
kteří se zasloužili o šíření dobrého jména České republiky v rámci
evropského výzkumu a vývoje.
Za svou publikaci o sinicích získal v roce 2001 prestižní ocenění
G. W. Prescott Award od Americké fykologické společnosti.
Roku 2007 získal Čestnou oborovou medaili G. J. Mendela za zásluhy
v biologických vědách.
Získal i další ocenění – například Purkyňovu pamětní medaili a Zlatou
medaili, které uděluje AV ČR, Holubyho medaili udělovanou Slovenskou
botanickou společností nebo čestnou plaketu za rozvoj limnologie
ve Střední a Jižní Americe, která mu byla udělena v Kolumbii.
Představujeme
9
Představujeme
10
SBÍRKA VODNÍCH A MOKŘADNÍCH ROSTLIN V TŘEBONI
ANEB VODNÍ A MOKŘADNÍ ROSTLINY SUCHOU NOHOU
V záchranných kutlivacích pěstujeme velmi
vzácný druh rdestu - rdestici hustolistou
(Groenlandia densa). V současnosti se v ČR
vyskytuje už jen poslední původní populace
Sbírka vodních a mokřadních rostlin představuje jedinečnou možnost, jak na jednom místě vidět
rostliny z hlubin Plešného a Černého jezera, tak rostliny typické pro polabské tůně nebo jihomoravské mokřady
V areálu třeboňského pracoviště Botanického
ústavu se nachází jedna z druhově nejbohatších
sbírek vodních a mokřadních rostlin střední Evropy. V současnosti zahrnuje většinu druhového
bohatství vod a mokřadů regionu (cca 450 druhů
vyšších rostlin). Ve Sbírce je možno vidět všechny
ekologické formy vodních rostlin: ponořené
vodní rostliny kořenující ve dně i bezkořenné,
rostliny s listy vzplývajícími na hladině, volně
plovoucí i vynořené, vytrvalé i jednoleté. Dále zde
najdeme mokřadní druhy typické pro vrchoviště,
slatiniště, rákosiny a ostřicové porosty, rostliny
obnažených rybničních den, vlhkých písčitých
substrátů nebo slanisek.
Expozici tvoří jednak několik biotopových
nádrží, jednak sbírky jednotlivých druhů. Biotopové nádrže představují rostliny v druhových
kombinacích, které odpovídají jejich přirozenému
biotopu. V současné době tak lze zhlédnout
druhové bohatství typické pro živinami bohatou
i živinami chudou říční tůň s leknínem bělostným (Nymphaea candida), dále dystrofní tůň
se stulíkem malým (Nuphar pumila), vrchoviště
s rojovníkem bahenním (Ledum palustre), klikvou
bahenní (Oxycoccus palustris) i kyhankou sivolistou
(Andromeda polifolia), slatiniště s hrotnosemenkou
bílou (Rhynchospora alba) a nízkými ostřicemi,
vlhkou rašelinnou louku s kvetoucími prstnatci
(Dactylorhiza majalis) nebo obnažené rybniční
dno s pobřežnicí jednokvětou (Littorella uniflora),
puchýřkou útlou (Coleanthus subtilis) a dalšími
běžnými i vzácnými druhy.
Část expozice je věnována druhům rákosin,
vysokých i nízkých ostřic (r. Carex), sítin (r. Juncus) a dalších mokřadních travin. Dále je zde
specializovaná sbírka rdestů (r. Potamogeton)
a dalších ponořených vodních rostlin (r. Ceratophyllum, r. Myriophyllum, r. Najas ad.). Je zde
možno vidět i vzácné vodní kapraďorosty, jako
například obě naše šídlatky (Isoëtes lacustris
a I. echinospora), marsilku čtyřlistou (Marsilea
quadrifolia), nepukalku vzplývající (Salvinia
natans) nebo míčovku kulkonosnou (Pilularia
globulifera). Zájemci o mechorosty se mohou
seznámit s druhovým bohatstvím našich rašeliníků
(r. Sphagnum).
Ve Sbírce dále p ěstujeme všechny druhy
masožravých rostlin rostoucích v České republice. Specialitou je i rozsáhlá sbírka vodních
masožravých rostlin, především z rodu bublinatka
(Utricularia, asi 40 druhů) a s asi 15 světovými
populacemi aldrovandky měchýřkaté (Aldrovanda
vesiculosa). Ta slouží především k výzkumu fyziologie a ekologie této zajímavé skupiny rostlin.
Ve vytápěném skleníku je navíc i sbírka více než
50 druhů (sub)tropických masožravých rostlin.
Ve spolupráci s CHKO Třeboňsko je 30 druhů
kriticky a silně ohrožených vodních a mokřadních
rostlin pěstováno v záchranných kultivacích,
které pomáhají uchovat jejich genofond. Jedná se
o řadu druhů obnažených rybničných den, které
z naší přírody rychle mizí po vynechání kdysi
pravidelného letnění rybníků. Příkladem jsou
Sbírku navštěvují studenti všech stupňů škol,
kteří se během komentovaných prohlídek
mohou seznámit jak s druhovým bohatstvím
našich vod a mokřadů, tak se základy ekologie
rašelinišť a rybníků
Mezi kriticky ohrožené druhy patří dekorativní plavín štítnatý (Nymphoides peltata). Jeho listy
vzplývají na hladině, s lekníny ale není příbuzný
Víte že, že 30 druhů kriticky a silně ohrožených
vodních a mokřadních rostlin pěstujeme
v záchranných kultivacích v Třeboni?
Jedním z nově vybudovaných biotopů je slatiniště s vachtou trojlistou (Menyanthes trifoliata)
a masožravou bublinatkou bledožlutou (Utricularia ochroleuca)
Mezi celoevropsky kriticky ohrožené druhy
patří vodní masožravá rostlina - aldrovandka
měchýřkatá (Aldrovanda vesiculosa). Původní populace na Karvinsku vyhynula, druh
po reintrodukci roste na několika lokalitách
na Třeboňsku
šáchorek Micheliův (Cyperus michelianus) nebo
puštička rozprostřená (Lindernia procumbens).
V záchranných kultivacích pěstujeme i několik druhů ponořených vodních rostlin, jejichž
populace omezují vysoká trofie vody, její nízká
průhlednost a v rybnících i vysoké rybí obsádky,
např. rdest dlouholistý (Potamogeton praelongus),
rdest hustolistý (Groenlandia densa) nebo plavín
štítnatý (Nymphoides peltata).
Sbírka vznikala postupně od r. 1976, zejména jako
prostředek ke studiu nároků ohrožených a vzácných
druhů. Řadě domácích i zahraničních odborných
pracovišť poskytujeme studijní a pokusný materiál,
ale i srovnávací materiál pro určování a botanické
ilustrace. Od roku 1998 se pravidelně sbírají semena
asi 150-200 druhů a jsou v rámci mezinárodní
výměny Index Seminum nabízena výzkumným
institucím a jiným botanickým zahradám.
Zajišťujeme také bezplatný odborný výklad pro
studenty středních a vysokých škol, zaměřený jak
na botaniku, tak na ekologii našich vod a mokřadů.
Během vegetační sezóny (zpravidla od května
Součástí Sbírky jsou i záchranné kultivace vzácných a ohrožených druhů vodních rostlin
Drobný šáchor Micheliův (Cyperus michelianus) roste velmi vzácně na dnech letněných rybníků.
Ohrožují ho změny v rybničním hospodaření (omezené letnění rybníků)
Představujeme
11
Představujeme
12
GENOTYPOVÁ SBÍRKA KAMYŠNÍKŮ V EXPERIMENTÁLNÍ
ZAHRADĚ CHOTOBUZ
Znáte kamyšníky? Jsou to ostřicovité rostliny
rostoucí v mělké vodě rybníků, přehradních
nádrží, při březích řek, v zaplavených pískovnách,
v podmáčených prohlubních, ve vlhkých příkopech
a dokonce jako plevele na polích. Původně byly
všechny rostliny nacházející se v Evropě nazývány
kamyšník přímořský (Bolboschoenus maritimus)
podle porostů rostoucích ve slané a brakické vodě
při mořském pobřeží. Další výzkumy však ukázaly,
že se jedná o soubor několika blízce příbuzných
Vachta trojlistá (Menynathes trifoliata) se
vyskytuje nejčastěji na zamokřených kyselých
rašelinných půdách. Díky vysokému obsahu
hořčin je tradiční léčivou rostlinou a součástí
žaludečních likérů
Protože se jednotlivé druhy dají od sebe spolehlivě rozlišit pouze podle plodů, bylo nutno
rostliny nalezené v průběhu terénního mapování
přenést do kultury a pěstovat do vytvoření semen.
Tím vznikl základ sbírky živých rostlin, která se
v průběhu dalších let dále rozrůstala. Přibývaly
jak rostliny z našich výzkumných cest, tak i z cest
a sbírek našich domácích i zahraničních kolegů,
kteří nám posílali semena nebo hlízky kamyšníků.
V současné době tak pěstujeme 13 druhů z celkově
Kamyšník přímořský se díky hybridizaci
s kamyšníkem polním vyskytuje
i na nezasolených stanovištích.
Drobnější leknín bělostný (Nymphaea candida) roste především v živinami chudších až středně
bohatých stojatých nebo pomalu tekoucích vodách. Je citlivý na znečištění a eutrofizaci
V biotopu mokřadní louka pěstujeme prstnatec májový (Dactylorhiza majalis). Dříve byl
poměrně hojný, následkem změn v obhospodařování mokrých luk dlouhodobě ubývá, a je
proto chráněn zákonem
Rosnatka okrouhlolistá (Drosera rotundifolia) je naše nejběžnější masožravá rostlina. Roste nejen
na rašeliništích, ale i na kyselém vlhkém písku
Puchýřka útlá (Coleanthus subtilis) je drobná
jednoletá travička porůstající obnažená dna
rybníků. Zpravidla vyroste, vykvete a vytvoří
zralá semínka během necelých 6 týdnů
Kontakty:
Mgr. Andrea Kučerová, Ph.D. ([email protected]; Oddělení funkční ekologie)
RNDr. Lubomír Adamec, CSc. ([email protected]; Oddělení funkční ekologie)
RNDr. Štěpán Husák, CSc. ([email protected]; Oddělení funkční ekologie)
do konce září) je Sbírka volně přístupná pro
návštěvníky, včetně sobot a nedělí. U příležitosti
Mezinárodního dne botanických zahrad pořádáme
každoročně Den otevřených dveří (většinou
28. 5.), kdy probíhají ve Sbírce komentované
prohlídky a zájemci mají možnost vidět i další,
běžně nepřístupné pěstované rostliny.
druhů, které se vzhledem nijak nápadně neliší,
ale zato se výrazně liší svými nároky na prostředí
a rozšířením. V současné době se na území naší
republiky vyskytuje všech pět evropských druhů:
kamyšník přímořský (Bolboschoenus maritimus),
kamyšník polní (B. planiculmis), kamyšník širokoplodý (B. laticarpus), kamyšník vrcholičnatý
(B. yagara) a kamyšník jižní (B. glaucus). Kamyšník
přímořský je slanomilná rostlina, která se u nás
vyskytuje zejména na zbytcích přirozených
slanisek. Ostatní druhy rostou na sladkovodních
stanovištích. Kamyšník vrcholičnatý osídluje
mělkou vodu při březích rybníků. Kamyšník
širokoplodý je přizpůsoben mnoha stanovištím
od břehů řek a potoků přes mělké rybníky a nádrže
až po prolákliny na polích. Kamyšník polní roste
zejména na druhotných stanovištích, jakými jsou
okraje cest, úhory, prohlubně v polích a okraje
vodních nádrží. Kamyšník jižní je teplomilná
rostlina rozšířená v jižní Evropě, která k nám
byla zavlečena. Dosud byla nalezena jen na jedné
lokalitě v Praze-Košířích, kde se však udržuje
po dlouhá desetiletí.
V Botanickém ústavu AV ČR v Průhonicích se
tomuto výzkumu věnujeme intenzivně od 90. let
minulého století. V rámci výzkumu jsme pro vědu
popsali nový druh kamyšník širokoplodý a jako
první nalezli v České republice kamyšník jižní.
Ve spolupráci se zahraničními kolegy jsme detailně
zmapovali rozšíření jednotlivých druhů kamyšníku
v Evropě a experimentálně otestovali biologické
vlastnosti, kterými se jednotlivé druhy liší, a které
do značné míry podmiňují jejich rozšíření.
Protože se ukázalo, že dva druhy – kamyšník
širokoplodý a kamyšník polní – se v současné
době šíří jako polní plevele, zpracovali jsme
ve spolupráci s kolegy z VÚRV v Praze-Ruzyni
metodiku sloužící k jejich potlačení. Této problematice se budeme podrobněji věnovat v dalším
čísle časopisu.
15 druhů známých ve světě. Sbírka obsahuje
celkem 339 genotypů z celé Evropy, Asie, Severní Ameriky, Austrálie a Nového Zélandu, což
umožňuje další podrobné studium. Můžeme
například srovnávat druhy a jedince pocházející
z různých klimatických oblastí nebo pomocí molekulárních metod studovat genetickou variabilitu
a vzájemnou příbuznost jednotlivých druhů.
Ve spolupráci s Katedrou botaniky PřF UK jsme
například zjistili, že valná většina našich populací
kamyšníku přímořského je velmi pravděpodobně
ovlivněna předešlým křížením s kamyšníkem polním. Tím je možno vysvětlit, proč se slanomilný
kamyšník přímořský u nás vyskytuje na mnoha
nezasolených stanovištích a rovněž proč jeho
Rostliny ve sbírce se pěstují v laminátových
bazéncích zapuštěných do země
jihomoravská slanistá stanoviště vykazují řádově
nižší salinitu ve srovnání například s maďarskými
slanými jezery.
A čím víc víme, tím více otázek se objevuje: Jsou
severoamerický Bolboschoenus fluviatilis a eurasijský B. yagara jeden a týž druh? Vznikl hybridní
Experimentální zahrada Chotobuz je vědecké
zázemí pro pracovníky ústavu, zahrnující
skleníky, pařníky i volné pokusné plochy,
kde se rostliny pěstují v kultuře a provádí
se zde nejrůznější experimenty. Na rozdíl
od Botanické zahrady na Chotobuzi není
přístupná veřejnosti.
Stratifikovaná semena se nakličují za přirozených podmínek v miskách krytých monofilem,
semenáčky se pěstují v malých květníčcích s vodou 0–1 cm nad povrchem půdy
Představujeme
13
druh kamyšník širokoplodý jen ve střední Evropě
nebo zároveň nezávisle i ve východní Asii? Vznikly
morfologicky podobné druhy na různých kontinentech nezávisle, nebo tam byly zaneseny? Máme
se obávat expanze plevelných kamyšníků? Jaké
může být naopak využití našich druhů kamyšníků?
To všechno jsou úkoly pro další využití sbírky.
Bolboschoenus fluviatilis ze Severní Ameriky (Wisconsin, Indiana) a Japonska (Honšu) – vlevo,
a B. yagara z Evropy (Německo, ČR, Slovensko, Polsko) – vpravo. Patří ke stejnému druhu?
Takhle dovede kamyšník vrcholičnatý zarůst zátoku rybníka při nízké vodě
Kontakty: RNDr. Zdenka Hroudová, CSc. ([email protected]; Oddělení genetické
ekologie), Ing. Petr Zákravský ([email protected]; Pokusná zahrada)
Mgr. Soňa Píšová, ([email protected]; Oddělení průtokové cytometrie)
Více v: Phyton - Ann. Rei. Bot., Horn, Austria, A, 44 (1): 1-21 (2004),
Ann. Bot. Fennici, 44: 81–102 (2007), Aquatic Botany 112: 66–75 (2014)
Toto není rýžové pole, ale zavlažovaná zelenina
(v pozadí kedlubny) zarostlá kamyšníkem
CO VŠECHNO NÁM MOHOU ŘÍCI CYTOMETRICKÉ ANALÝZY?
200
160
Počet jader
Průtoková cytometrie je moderní cytogenetická
technika, která slouží k velice rychlé analýze
nejrůznějších chemických a/nebo fyzikálních
vlastností buněk či buněčných organel. V botanickém výzkumu je nejčastěji využívána ke stanovení množství jaderné DNA (velikosti genomu).
Spektrum cytometrických aplikací je velice
široké a pokrývá rostlinnou biosystematiku
(odlišení blízce příbuzných druhů, prokázání
hybridizace, odhalení skryté diverzity), ekologii
(studium rozšíření a ekologie různých ploidií či
jejich vztahů s dalšími skupinami organizmů)
i reprodukční biologii. Praktické uplatnění nachází
průtoková cytometrie na poli ochrany přírody
a ve šlechtitelství.
C
H
B
120
80
40
0
0 20040060080010000
Relativní fluorescence
Pr ů t o k o v ý c y t o m e t r s l o u ž í k r yc h l é m u
a přesnému stanovení obsahu jaderné DNA
Ukázka výstupu z průtokového cytometru
(histogram zobrazující intenzitu fluorescence
jednotlivých měřených částic)
Co všechno nám mohou říci...?
14
Valná většina krytosemenných rostlin je polyploidních – jejich buňky tedy obsahují více než 2 kopie
každého chromozómu. Polyploidní komplexy
často bývají taxonomicky obtížné (jednotlivé
druhy jsou si morfologicky podobné) a ploidní
stupeň u nich bývá tím nejspolehlivějším vodítkem
při určování. Z naší květeny můžeme jmenovat
například skupinu rozrazilu břečťanolistého
(Veronica hederifolia agg.), svízele bílého (Galium
album agg.) nebo šichy černé (Empetrum nigrum
agg.). Jednoznačné určení kříženců v takových
skupinách často leží mimo možnosti klasické
morfologické systematiky a znalost ploidie se
stává nezbytnou podmínkou při podezření
na hybridizaci. Díky průtokové cytometrii byli
poprvé odhaleni kříženci např. u klikev (Vaccinium sect. Oxycoccus) nebo pitulníků (Lamium
subg. Galeobdolon).
V minulosti se soudilo, že každý rostlinný
druh může mít jen jedinou ploidní úroveň (cytotyp). Cytometrie však výrazně posunula naše
znalosti této problematiky a odhalila, že u mnoha
rostlin se vyskytuje několik různých cytotypů.
Například populace ohrožených orchidejí z rodu
pětiprstka (Gymnadenia) mohou být tvořeny
až 5 různými ploidními úrovněmi, přičemž tato
variabilita nemusí vždy korelovat s velikostí dané
populace. Popsaná skrytá (kryptická) diverzita je
tedy důležitá pro výběr ochranářsky nejcennějších lokalit, bez použití průtokové cytometrie
by však zůstala neodhalena. Aktuální projekty
Botanického ústavu AV ČR zaměřené na poznání
skryté diverzity probíhají i mimo území naší republiky, např. v jedné z nejbohatších flór vůbec
- jihoafrické kapské květenné oblasti.
Průtoková cytometrie umožňuje měřit velikost
genomu i v absolutních jednotkách (např. pikogramech DNA; 1 pg = 10-9 g). Rostliny se obecně
vyznačují obrovskou (více než 2400-násobnou)
variabilitou v obsahu jaderné DNA – najdeme zde
„trpaslíky“, jejichž genom je zhruba 50x menší než
genom člověka, ale i „obry“, které obsahem DNA
člověka 50x převyšují. Samotná velikost genomu
(bez ohledu na konkrétní nesenou genetickou
informaci) může ovlivňovat různé ekologické
(např. odolnost k mrazu, rychlost ontogeneze,
pravděpodobnost invazního chování) či fenologické charakteristiky (např. nástup kvetení).
Uvedená zjištění lze tedy využít při odhadu
vlastností dosud podrobně nestudovaných druhů. Například v invazní biologii může množství
jaderné DNA sloužit k posouzení rizika, zda se
určitý rostlinný druh může stát invazním. Jsou
popsány i případy, kdy na základě rozdílného
obsahu DNA byly objeveny nové, dosud přehlížené
druhy, a teprve dodatečně u nich byly zjištěny též
rozdíly v morfologii nebo ekologii. Díky tomu, že
cytometrické analýzy lze provádět s nepatrným
množstvím rostlinného materiálu, je tato metoda
velmi vhodná pro podrobné studium vzácných
a chráněných druhů. Cytometrie tak kupříkladu
vyřešila téměř století trvající spor týkající se
hybridizace mezi „vlajkovým“ endemitem naší
květeny (tj. druhem rostoucím na celém světě
Díky cytometrickým poznatkům bylo možné
spolehlivě odlišit endemit Slavkovského lesa
rožec kuřičkolistý (C. alsinifolium) od jeho
křížence s r. rolním (C. arvense) a vybrat tak
ochranářsky nejcennější populace
Poprvé se mezidruhovou hybridizaci podařilo
kriticky zhodnotit i u hvozdíku písečného
českého (D. arenarium subsp. bohemicus)
pouze v ČR), rožcem kuřičkolistým (Cerastium
alsinifolium) a jeho hojným příbuzným r. rolním
(C. arvense). Studie přinesla značně překvapivé
výsledky a ukázala, že v centru ochranářského
zájmu dosud stáli kříženci, zatímco vlastní endemit byl chráněn jen okrajově. Podobně se
cytometrie osvědčila i při studiu hybridizace
dalšího endemického zástupce naší květeny,
hvozdíku písečného českého (Dianthus arenarius
ssp. bohemicus) z Podřipska.
Zcela jedinečnou aplikaci průtokové cytometrie představuje stanovení reprodukčního
způsobu na základě určení ploidie embrya a endospermu u zralých semen. Je známo, že kromě
klasického pohlavního rozmnožování mohou
semena vznikat i samovolně bez účasti otcovské
rostliny (apomixie), svoji roli mohou hrát také
neredukovaná vajíčka či pylová zrna. Apomikticky
se rozmnožující rostliny představují cenný materiál
např. ve šlechtitelství a zemědělství pro produkci
geneticky uniformních jedinců pomocí semen.
Intenzivní výzkumy probíhají u obilnin, např. rýže
či kukuřice, jejíž divoký předek je apomiktický.
Jako typickou apomiktickou modelovou rostlinu
si ještě uveďme pampelišku (Taraxacum). U ní
byla, i díky výzkumu probíhajícím v BÚ AV ČR,
ukázána genetická nezávislost hlavních složek
apomiktického reprodukčního způsobu. A to
za pomoci průtokové cytometrie. A ve šlechti-
Podle velikosti genomu máme rostlinné
„trpaslíky“, jejichž genom je zhruba 50x
menší než genom člověka, ale i „obry“,
které obsahem DNA člověka 50x převyšují.
Pětiprstky (Gymnadenia) jsou v naší květeně
rekordmany v počtu různých cytotypů (až 5)
rostoucích v jedné populaci
telství ještě zůstaneme, neboť cytometrie je zde
často využívána k selekci jedinců s požadovanými
vlastnostmi (např. polyploidi často vykazují vyšší
vzrůst či větší výnosy), výběru hybridních rostlin
kombinujících charakteristiky rodičů nebo při
kontrole čistoty osiva. Speciální kapitolu pak
představuje aplikace cytometrie při sekvenování
velkých genomů (např. pšenice). Značná velikost
genomu pšenice (více než 17 miliard párů bází)
nedovoluje osekvenovat celý genom najednou.
Problém lze elegantně překonat rozdělením
genomu na jednotlivé chromozómy (pomocí
cytometrického třídění) a teprve ty pak podrobit
sekvenování.
Nastíněné příklady ukazují, že průtoková
cytometrie nabízí jedinečný způsob, jak elegantně nahlédnout do „soukromí“ rostlin. Prakticky
s jistotou můžeme předpokládat, že zapojení
této metody v biosystematických a evolučních
studiích bude do budoucna stoupat a četné
pozoruhodné objevy na sebe nenechají dlouho
čekat.
Kontakt: Doc. RNDr. Jan Suda, Ph.D., ([email protected]; Laboratoř průtokové cytometrie)
Mgr. Ing. Pavel Trávníček, Ph.D. ([email protected], Oddělení průtokové cytometrie)
Mgr. Jana Kalůsková ([email protected], Oddělení průtokové cytometrie)
Více v: Doležel J., Greilhuber J. & Suda J., eds.: Flow Cytometry with Plant Cells. Analysis of Genes,
Chromosomes and Genomes (2007)
Střípky z laboratoří
15
PŮDA, HLÍNA, ZEMINA, ALE CO TO VLASTNĚ ZNAMENÁ?
Jak vyplývá z názvu článku, tak půdu nazýváme
různými „jmény“. Víme však, co vlastně říkáme?
Vlastní slovo půda zahrnuje přesně to, co vidíme
venku pod stromy, „hlína“ je buď označení materiálu
pro výrobu keramiky, nebo hovorové označení
půdy a zemina je výraz zahradnický, kdy už je půda
nějak upravena: zorána, pohnojena, propařena.
Nyní bych vám ráda ve stručnosti představila naše
základní půdní stanovení a nabídla vám možné
vysvětlení „k čemu je to vlastně dobré“.
Na začátek je nutné si představit, co vlastně taková půda jako analytický materiál je. Jde o velmi
komplexní heterogenní soubor živých (kořeny,
žížaly, hmyz, mikroorganizmy, hyfy hub, krtek)
a neživých (tlející listy, půdní částice, humus,
voda, vzduch) složek. Asi si každý umí představit, co dělá takový krtek nebo žížala. Ale co ti
ostatní? Mikroorganizmy mají na starosti rozklad
odumřelého organického materiálu na uhlík
a dusík, přeměnu toxických forem síry i dusíku,
účastní se podstatnou měrou v koloběhu dusíku
a uhlíku. Kořeny a kořenové vlášení kromě výživy
rostliny ještě provzdušňují půdu a svými výměšky
ovlivňují půdní reakci svého bezprostředního
okolí. Hyfy hub pomáhají vyživovat nejen houbu
samotnou, ale mnohdy se spojují s kořeny některých druhů rostlin (viz např. mořská tráva str. 7 nebo vřesovcovité, vstavačovité aj.)
v oboustranně prospěšný systém, kdy rostlina
poskytuje svému houbovému partnerovi organické látky a na oplátku získává možnost lepšího
příjmu některých životně důležitých živin (např.
fosforu). Touto problematikou se podrobněji
zabývá oddělení mykorhizních symbióz.
Pro nás je důležité, že každá živá složka neboli
půdní edafon slouží po svém zániku jako „živná
půda“ pro mikroorganizmy, které ji rozkladnými
procesy přemění na půdní organickou hmotu, jejíž
podstatnou a nejkvalitnější složkou je humus. Co
to vlastně je a k čemu je nám dobrý? Jde o velmi
dokonale rozložený organický materiál, který je
výborným zdrojem uhlíku pro rostliny. Obsahuje
huminové komplexy, které ve své struktuře často
obsahují i draslík, hořčík, železo a další prvky.
Z praktického hlediska se hodnotí takzvaná
kvalita humusu, která je vyjádřená jako podíl
huminových kyselin a fulvokyselin. Kvalita humusu
se stanovuje spektrofotometricky. Ale k čemu
slouží půdní částice, půdní vzduch a půdní voda?
Tady je důležité se odpoutat od představy půdy
jako ucelené „hromádky“. Musíme se ponořit do její
struktury. Najdeme zde různě velké půdní částice,
Víte, že pro posouzení obsahu živin jsou mnohem důležitější jemné koloidní jílové částice
než jiné složky půdy?
které mají ovšem mezi sebou drobné prostory,
tzv. póry. Tyto póry mohou být zaplněné buď
vodou, nebo vzduchem a jsou jedním z ukazatelů
vodního režimu půdy. Takže velmi zjednodušeně,
jak je půda schopná zadržovat vlhkost a zda je
tedy lokalita podmáčená nebo suchá. Jednou
z charakteristických veličin je maximální vodní
kapacita. K jejímu stanovení se odebírají neporušené půdní vzorky v Kopeckého válečcích a jde
o stanovení váhové, neboli gravimetrické.
K hodnocení velikosti půdních částic se využívá
zrnitostní stanovení, které určí procentuální zastoupení jednotlivých velikostních skupin (frakcí)
ve vzorku, a to slouží k určení půdního druhu.
Výsledky lze hodnotit dle různých klasifikačních
systémů. Rozlišujeme pak půdy lehké (písčité),
středně těžké (hlinito-písčité, hlinité) a těžké
(jílovité) s převahou jemných jílovitých částic.
Opět nám toto stanovení může napovědět, jak
půda „hospodaří“ s vodou. Jílovitá půda bude
spíše zadržovat vodu než písčitá, kde jsou póry
i půdní částice poměrně veliké. Pro toto stanovení
je třeba, aby byl půdní vzorek dodán vysušený
na vzduchu a prosátý přes síto s velikostí ok 2 mm.
Frakce nad 2 mm se váží a představuje takzvaný
hrubý skelet. V naší laboratoři stanovujeme
zastoupení jednotlivých zrnitostních frakcí laserovou difrakční metodou, která využívá ohybu
laserového paprsku na povrchu půdní částice.
Matematickým modelem je počítáno konečné
zastoupení jednotlivých frakcí.
Pro posouzení obsahu živin jsou ale mnohem
důležitější jemné koloidní jílové částice. Tyto
částice mají velký specifický povrch, který je
obklopen vrstvou hydratovaného obalu, kde se
drží jednotlivé kationty i anionty živin a na kterém
je závislé stanovení půdní reakce. Ta je určujícím
faktorem pro rozpustnost živin, zda budou ionty
živin snadno „vyloučitelné“ z hydratovaného
obalu, a aktivitu mikroorganizmů. Rozeznáváme
dva typy: aktivní půdní reakci, tedy koncentraci
vodíkových iontů ve vodném výluhu s převařenou
destilovanou vodou, a výměnnou půdní reakci,
kterou v naší laboratoři stanovujeme ve výluhu
s roztokem 0,1M KCl, kdy kationty draselné nahradí v hydratovaném obalu kationty vodíkové.
Půdní reakci stanovujeme potenciometricky,
tzv. pH, a výsledkem je rozlišení na půdní rekci
kyselou či alkalickou.
Kontakt:
Ing. Veronika Novotná ([email protected]; Analytická laboratoř Průhonice)
K dalšímu čtení: Zbíral J. a kol.: Jednotné pracovní postupy. Analýza půd (2010), Zbíral J.: Jednotné pracovní
postupy. Analýza půd I. (1995), Valla M. a kol.: Pedologické praktikum (2004)
Dalším důležitým stanovením je kationtová
výměnná kapacita, která je jednou z charakteristik
sorpčního komplexu půdy a udává množství kationtů, které je půda schopná poutat při daném
pH. Slouží k pochopení výměny kationtů mezi
povrchem půdní částice a volnou půdní vodou,
případně jinou půdní částicí. Vlastní výměna je
důsledkem působení záporného elektrického
náboje koloidních jílových částic a humusových
částic v půdě. V naší laboratoři stanovujeme kationtovou výměnnou kapacitu titračně ve výluhu
s 1M KCl nebo sumačně ve výluhu s extrakčním
činidlem Mehlichem III za použití atomové absorpční spektrometrie, stanovení iontů vodíku
provádíme dvojím měřením výměnného pH
v roztoku 0,1M KCl.
Z hlediska konečných výpočtů je u vzorku důležité
i stanovení sušiny. To se provádí gravimetricky
na analytických vahách a slouží k eliminaci chyby
humus
vsakovaná dešťová voda
vzlínající kapilární voda
svrchní půda bohatá na výživu
a minerály
spodní půda chudá na výživu
a minerály
mateční hornina
ZRNITOST PŮDY, CO TO JE A K ČEMU
MŮŽE (NEJEN) BOTANIKŮM SLOUŽIT
Mnozí z nás si jistě vzpomenou na deštivý víkend,
kdy na rozmoklých úsecích cest se nám bláto
nalepilo na boty a kola. Dostat pak jemné jílovité
částice z podrážek a všech záhybů je nepříjemné
a zdlouhavé. Na druhé straně je příjemné se povalovat na písčitých plážích zatopených pískoven
třeba v Polabí, kde za slunných dnů se písek
Půda jako ekosystém
vzniklé zanedbáním obsahu nechemicky vázané
vody v půdě. Tedy takové vody, která není složkou
hydratovaných komplexů, jakými je např. sádrovec.
Co říct závěrem? Pro úspěšné analytické zhodnocení půdy je potřeba, aby vzorky byly dostatečně
reprezentativní (alespoň 20), homogenní, nekontaminované odběrem a dobře skladované.
Jinak získáme jen „čísla“. Půda je velmi zajímavou
složkou naší přírody a doufám, že vám tento
článek pomůže k tomu, abyste ji byli schopni
docenit v celé její rozmanitosti.
zrn. Na spraších pak vznikají půdy s převahou
prachovitých částic, na vátých píscích půdy
s převahou písku, tedy písčité půdy. Celá řada
názvů půd odrážejících kombinaci zastoupení
jílu, prachu a písku vytváří různé klasifikační
stupnice půdních druhů.
Značná rozmanitost v zrnitosti je typická pro ledovcové uloženiny (morény). Na rozdíl od říčních
uloženin, které jsou velikostně homogennější, mají i slabě omleté hrany
rychle prohřívá a voda po dešti se na něm rychle
zasakuje. Známe tedy, jaké jsou propastné rozdíly
mezi jílovitými a písčitými půdami, tušíme co to
je lepivost, propustnost a provzdušněnost půd,
ale dají se tyto rozdíly nějak měřit?
podzemní voda
podloží
Střípky z laboratoří
16
Pevná část půdy obsahuje zrna různé velikosti
a tvaru, které jsou spojena organickými a anorganickými tmely. Tyto částice jsou tvořeny často
minerály nebo jejich úlomky, které jsou důsledkem zvětrávání původních hornin, na kterých se
půda vyvíjí. Pojem zrnitost zahrnuje zastoupení
minerálních zrn různé velikosti, a to od těch
nejmenších tedy koloidních, až po ty větší. Větší
znamená do 2 mm, a co je nad ní (hrubý písek,
štěrk, kameny), tak již souvisí se skeletovitostí.
Velikostní rozsah zrn v půdě závisí do značné
míry na složení a původu hornin. U hornin, které
vznikly naplavením vodou nebo navátím větrem
(slíny, pískovce, spraše, váté písky), se projevuje
vytřídění zrn podle hmotností a rychlosti proudu.
To se pak odráží v úzkém velikostním rozmezí
Zajímavá je historie měření velikosti půdních částic.
Stanovení zrnitosti začíná na začátku 19. století
a je jednou z nejstarších metod rozborů půd.
Dodnes patří do základních rozborů v řadě oborů
stavebnictví (zakládání staveb, výroba betonu),
zemědělství (hydropedologie), lesnictví aj. Nejhrubší částice lze rozdělit podle velikosti pomocí
sít s různou velikostí ok. S potřebou stanovit
i částice mikrometrových velikostí se rozvinula
celá řada metod, jako jsou např. sedimentační,
vyplavovací a odstředovací. V posledních deseti
letech začal rychlý rozvoj metody laserové difrakce, která umožňuje stanovit typicky částice
od 0.1 μm do > 1 mm, ale u nejmodernějších
přístrojů lze dosáhnout měření i v nano-oblasti
(1 nm = tisícina mikrometru).
Na rozdíl od všech předchozích nepřímých
metod laserový paprsek změří částici přímo
a metoda tak nezávisí na teplotě nebo viskozitě
vzorku. Paprsek díky vysoké rychlosti měří částici od jednoho konce k druhému, zatímco ona
rotuje v míchané suspenzi mnohem menší rych-
lostí. Současně se zaznamenává čas, kdy povrch
částice odráží paprsek. Tento časový interval se
násobí skenovací rychlostí a výsledkem je délka
částice. Systém je schopen stanovit desítky tisíc
délek za vteřinu a setřídit je podle velikostí
do více než tisíce velikostních kategorií. Velkou
výhodou oproti předchozím metodám je i široký
rozsah měřených velikostí. Analytická laboratoř
Botanického ústavu AV ČR v. v. i. provozuje
laserový difraktometr od firmy s dlouhodobou
specializací na půdní rozbory, který měří velikosti
od desetiny mikrometru po 2 mm. To pokrývá
celý velikostní rozsah nutný pro vyhodnocení
zrnitosti půd, stavebních materiálů, semen rostlin
apod. Umožnilo to i nahradit časově náročnější
kombinaci sítové metody se sedimentační, které
poskytují výsledky v odlišných procentech. Tím
odpadá nutnost převodu na stejná procenta a tím
i zatížení chybou převodu.
Využití zrnitostních rozborů pro botanické účely
je možné z celé řady hledisek. Zastoupení zrnitostních frakcí (jíl až písek) ovlivňuje především
zasakování vody do půdy, odtok do podzemní
vody a zastoupení pórů. Tím umožňuje i nepřímé
zhodnocení vodního a vzdušného režimu půd
(viz obrázek dole). Zrnitost sedimentů řek a rybníků může poskytnout informace o rychlosti
jejich vysychání a tím i o uchycení a přežívání
semenáčků rostlin osidlujících tyto biotopy.
Zastoupení nejjemnějších částic a jejich rozložení
v půdním profilu významně určuje pufrační
schopnost lesních půd vůči acidifikaci i zásobu
výměnných iontů důležitých pro výživu rostlin,
jako jsou například vápník, hořčík a draslík.
jemnozrnná půda
jednotlivé čáry (izolinie) představují zastoupení suchomilného vřesu. Se stářím
paseky stoupá až na 40% na hrubozrnných
půdách, kdežto na hlinitějších jen na 5-10%
hruboozrnná půda
5
10 15 20253035 40
246 8
začátek zarůstání osmiletá paseka
Vývoj zrnitosti půd v čase
Kontakt: RNDr. Ota Rauch, CSc. ([email protected]; Analytická laboratoř Průhonice)
K dalšímu čtení: J. Veget. Sci. 11: 259-264 (2000)
10
Představujeme databázi Florius
17
PŘEHLED
PĚSTOVANÝCH
ROSTLIN
V DATABÁZI
FLORIUS
Představujeme databázi Florius
V základní tabulce je možný výběr podle jednoho parametru. Pokud chceme kombinovat více
dotazů, zvolíme v nabídce kombinovaný dotaz.
V tabulce můžeme pomocí matematických
operátorů vybírat rostliny pomocí pěti parametrů.
Při kliknutí na položku či odkliknutí výběru se
objeví seznam pěstovaných rostlin s evidenčním
číslem, mezinárodním evidenčním číslem IPEN
(pokud existuje) a donorem rostliny. Symbol
W značí, že sběrová položka má známý původ
v přírodě.
V roce 2011 Průhonická botanická zahrada
na Chotobuzi zakoupila licenci programu Florius.
Program slouží k evidenci živých rostlinných
sbírek. Postupně jsme do databáze převedli evidenci sbírek naší botanické zahrady a dále pak
byla databáze naplněna rostlinami pěstovanými
v Alpinu a posléze i dřevinami Průhonického parku.
Program je určen především pro vnitřní potřebu
práce s evidencí a zpracováním genofondů, díky
webovému rozhraní jsou údaje přístupné také
široké veřejnosti.
Při zvolení vybrané rostliny se otevře katalogizační lístek, který umožňuje prohlédnout
údaje o původu rostliny, jejím taxonomickém
zařazení, stupni ohrožení v přírodě, užitkovosti
a u zahradních odrůd též údaje o šlechtění, pokud
jsou nadefinované ve slovnících. Systém také
umožňuje zobrazit umístění exemplářů v Google
Map, pro časovou náročnost však tato funkce
není obvykle využívána a lokace exemplářů je
vypsána slovně jménem expozice či oddělení
zahrady a případně i s odklikem na mapu.
Úvodní tabulka webového rozhraní umožňuje vybrat prohledávané sbírky a rychlý výběr rostliny
Historie společné databáze botanických zahrad
Botanická zahrada hl. m. Prahy od konce roku
2005 začala pracovat na vývoji nového databázového systému pro evidenci rostlin. Základem
struktury databáze se stal modifikovaný International Transfer Format navržený mezinárodní
organizací Botanic Garden Conservation International v roce 1998. O vznikající systém Florius
projevila zájem Unie botanických zahrad ČR.
Proto byl systém Florius dále vyvíjen tak, aby
umožňoval i připojení dalších uživatelů.
18
Program vznikl na základě knihovního systému
Clavius. Systém je charakterizován otevřenou
dobře zdokumentovanou architekturou, umožňuje budování evidence rostlin z více vzdálených
míst najednou do společné databáze.
Návrh struktury databáze byl představen začátkem roku 2006 a od prvního pololetí tohoto roku
probíhal testovací provoz. V listopadu roku 2006
bylo zprovozněno WWW rozhraní na adrese
http://florius.cz/.
V roce 2007 Unie botanických zahrad získala grant
Ministerstva životního prostředí pro nevládní
neziskové organizace, který výrazně pomohl
s budováním struktury databáze a naplněním
referenčních slovníků. Díky grantu byly zakoupeny licence pro 9 botanických zahrad a postupně
byla převedena data původních evidenčních
seznamů do systému.
V současnosti program využívá 14 botanických
zahrad a arboret, některé však jen pro část
svých sbírek.
Použití katalogu
na webovém rozhraní
Předdefinovaný formulář využívající databázi nadefinovaný na stránkách ibotky.cz umožňuje navíc
vyhledat rostlinu podle českého jména
Po zadání adresy http://www.florius.cz/ se objeví
základní tabulka pro vyhledávání. V seznamu botanických zahrad vybereme zahradu, jejíž rostliny
chceme prohlížet. Pokud zahradu nezvolíme,
prohlížíme souhrnný katalog všech zahrad. Poté
vyplníme jedno z polí určených pro vyhledávání
nebo klikneme na podtrženou nabídku psanou
zeleným písmem. Vybereme-li nabídku, ukáže
se seznam všech položek dané nabídky. Položky
psané kurzívou jsou definovány jako synonyma,
při kliknutí na ně se zobrazí platný tvar jména.
V závorce za položkou je číslo udávající, kolik
má daná položka evidovaných zápisů. U druhů
to znamená počet rostlin s rozdílným původem
nebo počet odrůd.
Každý výběr i odkaz má svoji stálou webovou adresu. Toho je možné využít odkazy jak
na webové stránky, tak i na seznamy pěstovaných
rostlin s umístěním QR-kódu v terénu. Možné je
také předdefinovaný odkaz pro zjednodušení vložit do vlastních webových stránek, podobně jak
je tomu na našich stránkách http://www.ibotky.
cz/florius/pestovane-rostliny.html.
Formulář kombinovaného dotazu ve vhodný pro pokročilejší vyhledávání a umožňuje také prohledávání údajů ve slovnících
Program Florius evidující živé rostlinné sbírky
v ČR je přístupný široké veřejnosti
Výběr položek databáze je nastaven poměrně
široce, ve výběru se objeví rostliny, jejichž některé
synonymum souhlasí s výběrem. Pole pro druh
vyhledává podle módu a začíná zadaným slovem.
To umožňuje vyhledávat položky pro vyhledávání
zástupců v rámci celého rodu, na druhou stranu
ale chybuje u delších složených rodových jmen.
Databáze se postupně vyvíjí podle finančních
možností Unie botanických zahrad. Zvláště
aktualizace slovníkových údajů je časově i finančně
poměrně náročná. Stejně tak pravidelná revize
sbírek probíhá podle možností jednotlivých
uživatelů.
Kosatce (rod Iris), které jsou součástí Národního
programu konzervace a využívání genetických
zdrojů rostlin a agrobiodiverzity jsou evidovány
v databázi EVIGEZ. Databáze obsahuje kromě
evidenčních údajů také deskriptor s přesným
popisem odrůdy. V databázi je v současnosti
evidováno 423 odrůd, které představují variabilitu botanických druhů a jsou významnými
mezníky šlechtění nebo významnými odrůdami
českého původu. Botanická zahrada je povinna tento sortiment udržovat podle pravidel
daných zákonem 148/203 Sb. o konzervaci
a využití genofondu. Rostliny jsou nabízeny
ke šlechtění, výuce, výstavnictví a výzkumu.
V tabulce výsledky vyhledávání jsou zobrazeny jednotlivé evidované přírůstky s přírůstkovými
číslem, kódem IPEN (pokud je udělen) a údajích o původu. Kliknutím na druh či odrůdu můžeme
prohlédnout evidenční karty
Kontakt: RNDr. Pavel Sekerka ([email protected]; Oddělení genofondových sbírek)
Pod pokličkou - užitkové rostliny
19
O ČAJOVNÍKU
Čajovník čínský neboli Camellia sinensis (L.) O.
Kuntze patří k nejstarším kulturním rostlinám,
které doprovázejí člověka již od roku 2 700 př. n. l.
Již z této doby máme první záznamy v lékařské
knize čínského císaře Šen-nunga, ve které se pití
čaje doporučuje na celou řadu neduhů, od nechutenství až po nádorová onemocnění. Pravlastí
čajovníku však není Čína, nýbrž Ásam v severovýchodní Indii, odkud se do Číny dostal. Čína
si tajemství pěstování čajovníku dlouho střežila,
ale postupně se rozšířil v 9. století do přilehlých
oblastí Vietnamu, Laosu, Barmy a Japonska. Zbytek
světa poznal čajovník až v 19. století.
ČAJ, ČAJE, ČAJ
Skupiny čajovníků
Pěstitelé dělí čajovník čínský do tří hlavních
skupin, tzv. džátů: čínský, ásámský a indočínský.
Čajovníky džátů se od sebe liší jednak morfologicky a fyziologicky, např. snášenlivostí k mrazu,
ale také obsahovými látkami.
Čínský džát zahrnuje čajovníky subtropického
klimatu, které jsou mrazuvzdorné. Snášejí
mráz až -10 °C (pod sněhem např. na Krymu
snese však až -24 °C). Květy těchto čajovníků
jsou samosprašné. Listy jsou menší 4–7 cm
dlouhé a čaj z nich je velmi kvalitní, nejkvalitnější však z první sklizně.
Ásamský džát tvoří tropické čajovníky, které
vyžadují vysoké teploty. Již při -4 °C dochází
k poškození rostlin. Květy mají tyto rostliny
cizosprašné. Listy jsou 15-20 cm dlouhé a čaj
má nižší kvalitu než z čínského džátu.
Indočínský džát tvoří malá skupina čajovníků
menšího vzrůstu, do 5 metrů, s listy kolem
15 cm a na podzim červenajícími. Pěstují se
také kříženci všech džátů, kteří poskytují větší
výnosy, ale nedosahují takové kvality jako čaje
z původních skupin.
Kvetoucí čajovník čínský
Čajovník botanicky
Rod čajovník, Camellia, zahrnuje kromě C. sinensis
50 druhů stálezelených subtropických stromů či
keřů, jejichž příbuzenské vztahy se v současné
době intenzivně studují. Většina druhů v přírodě
dorůstá od 2 do 15 metrů (v kultuře se však
pěstují kolem výšky 1,2 metru). Nejstarší rostliny
dosahují 80 a více let. Velké bílé květy vyrůstají
z úžlabí listů po 2-3. Rostliny se rozmnožují
lesklými hnědými semeny, která jsou umístěna
Víte, že rod Camellia pojmenoval C. Linné
po po brněnském rodáku Jiřím Josefu Kamelovi,
který působil na Filipínách a popsal květenu
ostrova Luzon? Nutno dodat, že s čajovníkem
neměl nic společného.
v trojpouzdrých tobolkách. Listy mají čajovníky
střídavé, tmavě zelené s pilovitým okrajem a spodní
stranou pokrytou jemnými bílými chlupy, které
dávají mladým listům stříbřitý vzhled. Právě listy
jsou hlavním produktem, který dělá z čajovníku
hospodářsky významnou rostlinu.
Pozvánka na Čajový festival
20
Mladá rostlina čajovníku čínského
Od čajovníku k čaji
Pro nejkvalitnější čaje se sbírá terminální část, tedy
vrcholový nerozvinutý list a další dva mladé lístky
i se stonkem. Na čajových produktech můžete
nalézt tyto čaje pod označením „Fine“. Známé je
také označení „Imperial“ zahrnující pouze plstnaté terminální pupeny z nejmladších výhonků.
Přidávají se ke zvýšení kvality k černému čaji jako
„Golden tips“ či k čaji zelenému jako „Silver tips“.
Sbírají se i listy bez terminálního pupenu a takové
sklizně se označují jako „spící“. Starší listy snižují
kvalitu výsledného čaje.
Kontakt: RNDr. Lenka Záveská Drábková, Ph.D. ([email protected]; Taxonomické oddělení)
K dalšímu čtení: Thomovi: Příběh čaje (2002) , Šamla J.: Subtropy, Pěstitelské praktikum (1993),
Valíček P. a kol.: Užitkové rostliny tropů a subtropů (1989)
Pro nejkvalitnější čaje se sbírá terminální část, tedy
vrcholový nerozvinutý list a další dva mladé lístky
i se stonkem. Na čajových produktech můžete
nalézt tyto čaje pod označením „Fine“. Známé je
také označení „Imperial“ zahrnující pouze plstnaté terminální pupeny z nejmladších výhonků.
Přidávají se ke zvýšení kvality k černému čaji jako
„Golden tips“ či k čaji zelenému jako „Silver tips“.
Sbírají se i listy bez terminálního pupenu a takové
sklizně se označují jako „spící“. Starší listy snižují
kvalitu výsledného čaje.
Podle výrobního postupu při zpracování listů
čajovníku dělíme čaj na černý nebo zelený. Černý
čaj je výsledkem procesu, jehož hlavními fázemi je
zavadnutí, svinování, fermentace, sušení a třídění
listů. Zavadlé listy se svinují, poté se rozrušují
buněčné stěny a dochází k oxidaci. V procesu
fermentace dochází k působení endogenních
enzymů rostlin a začíná rozklad chlorofylu,
bílkovin i tříslovin a uvolňování kofeinu. Právě
fermentací, za teplotně i vlhkostně regulovaného
procesu, vzniká typická barva listů, která se mění
ze zelené na medově červenou. Sušením čajových
lístků se dále barva mění na hnědočervenou až
černou, jak ji dobře známe. Posledním krokem je
třídění čaje na sítech, část, která propadne, tvoří
čaj zlomkový, listový čaj na sítech zůstává a dále
se řeže na kusy. Existují různé jakostní skupiny
podle zastoupení terminálních listů a pupenů,
dokonalosti svinutí a fermentace.
Čaj zelený neprochází při zpracování procesem
vadnutí a fermentace, tedy enzymy působící
v listech čajovníku se inaktivují horkou párou a nedochází v nich k podstatným změnám chlorofylu
ani tříslovin. Sušení, svinování a třídění je shodné
jako při zpracování černého čaje.
Mezi další typy čaje patří kromě již zmíněného
černého a zeleného čaje i čaj bílý, který je jen
lehce fermentován, čaj žlutý, který je fermentován
dodatečně. Také se setkáme s čajem polozeleným
(oolong), kde proces fermentace proběhl jen
částečně či čaj puerh, který je fermentován
dokonce dvakrát a při jedné z fermentací se
do procesu přidávají mikroorganizmy.
Čaj jako nápoj znají všichni. O tom, jaké
druhy čaje existují, jak a kde se pěstují, či
jak čaj uchovávat, bylo napsáno již mnoho
článků a knih (něco málo pro připomenutí
viz str. 19). Zadáte-li do Googlu heslo „čaj“,
vynoří se na vás skoro 20 000 000 odkazů.
Lidé často dávají přednost čajům sáčkovým
před čaji sypanými, u kterých se bojí záludnosti jejich přípravy. Nejlepším způsobem,
jak čaj poznat, je objevovat a zkoušet.
Postupem času zjistíte, který čaj ve kterém
období vám nejvíce vyhovuje. S čajem je
to podobné jako s vínem. V létě se obvykle
dává přednost bílému vínu, zatímco v zimě
těžšímu červenému. Za tepla pijeme více bílé
a světlé čaje, za chladu tmavé oolongy a černé
čaje. Totéž obecně platí i o čajích v kuchyni.
K bílým masům se hodí více světlé čaje,
zatímco ke steaku tmavé. Zkušené čajomily
i ty, co nemají s čajem žádnou zkušenost, si
dovolujeme pozvat k nám do Průhonického
parku na jednu zajímavou čajovou akci.
Během prvního říjnového víkendu se s čajovou
kulturou budete moci setkat i v Průhonickém
parku a zámku v podobě tzv. „Čajomír treku“,
jehož hlavním tématem bude čaj v době
zámořských objevů. Průhonický park se
pro každého návštěvníka stane velkou do-
brodružnou hrou, kde bude mít na výběr
ze tří tras rozdělených podle náročnosti.
„Soutěžit“ tak bude moci jak rodina s malými
dětmi, tak parta aktivnějších sportovců.
V průběhu celé akce budou odměňováni
jednotlivci a týmy, kteří hru úspěšně dohráli
a přišli na správné znění tajenky Čajomír
cesty. Nádvoří zámku se stane velkou tržnicí
s „poklady ze zámořských objevů“, salonky
ožijí workshopy, koncerty a divadlem o čaji a zemích zámořských objevů. Sobotní
večerní program bude věnován slavnostnímu
vyhlášení nejlepších čajů světa - The 10 th
International Tea Competition.
Kontakt: Mgr. Kateřina Poláková ([email protected]; PR oddělení)
Akce pro veřejnost
22
21
ZA ODPOČINKEM I POUČENÍM
DO PRŮHONICKÉHO PARKU
A ZA KULTUROU NA ZÁMEK
10. 6. - 13. 7. – Návštěvnické centrum Průhonického parku:
Chráněná území České republiky očima wikipedistů
– výstava fotografií, pořádá Geofyzikální ústav AV ČR, v. v. i.,
a Wikimedia Česká republika, o. s.
14. 6. - 7. 9. 2014 – Galerie Natura:
Texty lásky – Jindra Viková a hosté, keramika, kresba
15. 6. 2014, v 11 a 14 hodin
Víkend otevřených zahrad v Průhonickém parku:
komentované vycházky v parku včetně Alpina
a botanické zahrady
22. 6. 2014, 18 hodin
Koncert pěveckého sboru Smetana a ČVUT
Akce pro veřejnost
15. 7. - 28. 8. – Návštěvnické centrum Průhonického parku:
Julius von Sachs a počátky rostlinné fyziologie
– výstava o zakladateli rostlinné fyziologie, který působil
v Praze, pořádá Středisko společných činností, v. v. i.
30. 8. - 28. 9. – Návštěvnické centrum Průhonického parku:
Afrika pohledem malířky Inky Delevové
a spisovatele Franka Nekováře
Botanický ústav Akademie věd ČR
si Vás dovoluje pozvat na
Koncert
Pražského pěveckého
sboru Smetana
22. června 2014
v 18.00 hodin
Zámek Průhonice
ÚČinkují:
Pražský pěvecký sbor Smetana, jiří Voběrek – sbormistr
Pěvecký sbor ČVuT Praha, jan Steyer – sbormistr
Akademický orchestr ČVuT, Lukáš kovařík – dirigent
Viktor Mazáček – housle
PRogRAM konceRTu:
V. carnevali:
B. Smetana:
j. B. Foerster:
B. Smetana:
L. janáček:
Z. Lukáš:
g. Verdi:
B. Smetana:
Missa Rosa Mystica, gloria
Slavnostní sbor
Velké, širé, rodné lány
Modlitba
Láska opravdivá
jaro se otvírá, cyklus písní
s průvodem houslí na slova lidové poezie
nabucco, Sbor Židů
Česká píseň
Vstupné: 160,- Kč
Vstupenky k zakoupení v pokladně Průhonického parku.
Partneři:
13. 9. - 7. 12. 2014 – Galerie Natura:
Pavel Baňka a hosté, výstava černobílých fotografií
14. 9. 2014
Festival sýrů
4. a 5. 10. 2014
Čajomír trek a vyhlášení výsledků soutěže
The 10th International Tea Competition
11. 10. 2014
Houbařský festival
18. 10. 2014
Rytířská milonga – noc argentinského tanga
Prosinec 2014: Cyklus adventních koncertů v Rytířském sále
BOTANIKA, informační a popularizační časopis
Vydává: Botanický ústav Akademie věd České republiky, v. v. i.
Adresa redakce: BÚ AV ČR, v. v. i., Zámek 1, 252 43 Průhonice
ISSN 2336-2243 (Print), ISSN 2336-2251 (On-line)
Druhé číslo vychází 9. června 2014.
Šéfredaktorka: RNDr. Lenka Záveská Drábková, Ph.D.
tel.: 271 015 258, e-mail: [email protected]
Redakční rada:
Mgr. et MgA. Radim Hédl, Ph.D.; Ing. Barbora Kačmáčková;
Doc. Mgr. Zuzana Münzbergová, Ph.D.; RNDr. Zdeněk Palice, Ph.D.;
Ing. Ivana Plačková; RNDr. Pavel Sekerka; RNDr. Hana Skálová, CSc.
Grafické zpracování: Markéta Tichá, e-mail: [email protected]
Tisk: LABEL, spol. s r. o., Kutná Hora.
Autoři fotografií: J. Hromádko, Z. Hroudová, B. Kačmáčková,
A. Kučerová, J. Lukavský, J. Machač, J. Malíček, Z. Navrátilová, Z. Palice,
J. Suda, sbírka CCALA, L. Teplý, L. Záveská Drábková
Časopis vychází s podporou institucionálního projektu RVO 67985939.
Internet: www.ibot.cas.cz/botanika/
Facebook: https://www.facebook.com/pages/%C4%8Casopis-Botanika/
178504005689756?ref=stream
Veškeré podněty, náměty a připomínky
posílejte na adresu [email protected]
© Časopis Botanika, Botanický ústav AV ČR, v. v. i.
Všechna práva vyhrazena.
V příštím čísle si mimo jiné přečtete o:
Pampeliškách, jak je neznáte
Evoluci rostlin
Houbách v novém seriálu
Herbářových sbírkách rostlin
Nově objevených podzemních prostorách průhonického zámku
Download

červen 2014 - Botanický ústav AV ČR