Rozprawy doktorskie

Permanent URI for this collection

https://bc.iung.pl/handle/123456789/1231

Strona w budowie

Browse

Browsing Rozprawy doktorskie by Subject "chwasty"

Now showing 1 - 2 of 2
  • Thumbnail Image
    Item
    Profil wolnych aminokwasów Stellaria media (L.) Vill. i Viola tricolor L. jako wskaźnik reakcji na czynniki środowiskowe
    (Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy w Puławach, 2018) Dziągwa-Becker, Magdalena
    Prezentowana praca doktorska ma charakter metodyczno-badawczy i składa się z dwóch etapów. W I Etapie została opracowana metoda oznaczania wolnych aminokwasów w świeżym materiale roślinnym z wykorzystaniem techniki chromatografii cieczowej z analizatorem mas typu potrójny kwadrupol (LC-MS/MS). W II Etapie badań wykorzystano opracowaną metodę do oceny wpływu warunków środowiskowych na zawartość wolnych aminokwasów w powszechnie towarzyszących człowiekowi popularnych chwastach segetalnych, często będących wartościowym materiałem zielarskim wykazującym właściwości lecznicze. Badano profil wolnych aminokwasów białkowych w gwiazdnicy pospolitej, fiołku trójbarwnym i fiołku polnym. Pomimo, że pula wolnych aminokwasów jest średnio o 100 - 1000 razy mniejsza niż aminokwasów wbudowanych w białka, to ich rola w metabolizmie roślin jest znacząca. Oprócz funkcji budulcowej białka, stanowią one materiał do biosyntezy innych związków azotowych, takich jak nukleotydy, fitohormony lub metabolity wtórne. W przyrodzie występuje ponad 300 aminokwasów, wśród których 20 uważa się za podstawowe aminokwasy białkowe. W prezentowanej pracy oznaczono jakościowo i ilościowo 19 z nich, za wyjątkiem cysteiny. W ramach I Etapu badań przeprowadzono optymalizację i walidację opracowanej metody oznaczania aminokwasów. Na optymalizację składało się określenie procedury przygotowania próbki, dobór parametrów chromatograficznych i parametrów spektrometru mas. Przy walidacji uwzględniono dobór przejść jonowych dla każdego związku, krzywą kalibracyjną, precyzję, dokładność, LOD i LOQ. Walidację przeprowadzko w oparciu o wytyczne zawarte w dokumencie ICH Q2(R1) (2005) i SANCO (2014). Opracowana metoda okazała się powtarzalna, wiarygodna i czuła. Dzięki temu mogła być z powodzeniem użyta w dalszym etapie badań do oznaczania profili wolnych aminokwasów w badanych chwastach. W II Etapie materiałem badawczym była gwiazdnica pospolita, fiołek trójbarwny i fiołek polny, pochodzące z kilku siedlisk naturalnych w rejonie Dolnego Śląska, a także rośliny hodowane w warunkach kontrolowanych w komorach klimatycznych. Czynnikiem różnicującym była gleba o zmiennych właściwościach fizykochemicznych takich jak odczyn, skład granulometryczny, zawartość węgla organicznego oraz przyswajalnego fosforu i potasu. Do badań pobierano całe rośliny w pełnej dojrzałości (BBCH 5). Przeprowadzone badania wykazały, że wszystkie trzy gatunki chwastów zawsze zawierały pełny komplet 19 aminokwasów. Stwierdzono również, że większa zawartość węgla organicznego i frakcji iłu, a co za tym idzie większa zawartość azotu, powodowały wzrost całkowitej zawartości aminokwasów w badanych roślinach, w stosunku do gleb charakteryzujących się mniejszą żyznością. Dzięki temu zawartość wolnych aminokwasów w chwastach mogła być wskaźnikiem żyzności gleb, na których chwasty te rosły. Ponadto zauważono, że warunki glebowe wyraźnie różnicowały poziom całkowitej zawartości wszystkich aminokwasów łącznie, nie wpływając znacząco na procentowy udział poszczególnych aminokwasów w ich całkowitej puli, który pozostawał względnie stały dla danego gatunku. Dominującymi aminokwasami, mającymi ponad 70% udziału w puli wszystkich 19 badanych, były w przypadku gwiazdnicy - glutamina, kwas glutaminowy i asparaginowy, a w przypadku fiołka trójbarwnego i polnego - alanina i walina. Dodatkowo stwierdzono, że fiołek trójbarwny i fiołek polny charakteryzowały się większym udziałem aminokwasów egzogennych niż gwiazdnica pospolita, co świadczy o większej wartości odżywczej fiołków. Możliwość przyszłego wykorzystania wyników rozprawy związana jest głównie z zastosowaniem opracowanej metody analitycznej w różnego rodzaju badaniach naukowych, 1 głównie związanych z monitorowaniem stresu oksydacyjnego u roślin, który objawia się zmianami w profilu aminokwasowym. Jednym z ciekawszych zagadnień może być użycie metody do monitorowania stresu herbicydowego w roślinach uprawnych.
  • Thumbnail Image
    Item
    Różnorodność flory segetalnej i glebowego banku nasion w zbożach jarych w gospodarstwach ekologicznych i konwencjonalnych w województwie lubelskim
    (Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy w Puławach, 2016) Berbeć, Adam Kleofas
    Celem pracy było porównanie różnorodności gatunkowej flory segetalnej i glebowego banku nasion w gospodarstwach ekologicznych i konwencjonalnych oraz ocena wpływu zabiegów agrotechnicznych na różnorodność flory segetalnej i zapas nasion w glebie. Badania przeprowadzono w latach 2012-2014 w uprawach zbóż jarych w gospodarstwach położonych na terenie województwa lubelskiego, w okresie od 10 czerwca do 5 lipca. Metodą pozyskania informacji i danych był wywiad bezpośredni z rolnikiem, analizy chemiczne gleby i badania jakościowo - ilościowe flory segetalnej oraz glebowego banku nasion. Glebowy bank nasion oznaczano metodą pośrednią (kiełkowania) przez okres 12 miesięcy. Na podstawie danych o składzie gatunkowym i liczebności chwastów i ich nasion wyliczono indeksy różnorodności Shannona i dominacji Simpsona oraz przeprowadzono inne analizy statystyczne (porównanie median, analiza korelacji i analiza skupień). Badania wykazały większą różnorodność gatunkową i liczebność flory segetalnej oraz glebowego banku nasion w gospodarstwach ekologicznych w porównaniu do konwencjonalnych. Tylko w roku, w którym warunki pogodowe uniemożliwiły wielu rolnikom przeprowadzenie zabiegów regulacji zachwaszczenia (2013 r.), nie stwierdzono istotnych statystycznie różnic. O składzie gatunkowym zbiorowisk segetalnych decydował stosowany system gospodarowania oraz warunki glebowo-siedliskowe. Wykazano, że zmiany jakościowe w zbiorowiskach chwastów i glebowym banku nasion zachodzą wolniej niż zmiany ilościowe. Ponadto flora segetalna w ekologicznym systemie gospodarowania cechowała się większym wzajemnym podobieństwem w latach w porównaniu do systemu konwencjonalnego. Stwierdzono większe podobieństwo składu gatunkowego glebowego banku nasion w badanych gospodarstwach województwa lubelskiego niż zbiorowisk segetalnych występujących w łanie. W obu systemach produkcji rolnej dominowały te same gatunki, w łanach zbóż jarych: włośnica sina (Setaria pumila), chwastnica jednostronna (Echinochloa crus-galli) i perz właściwy (Elymus repens), a w glebowym banku nasion: chwastnica jednostronna (Echinochloa crus-galli) i miotła zbożowa (Apera spica-venti). Gospodarstwa województwa lubelskiego, zarówno ekologiczne, jak i konwencjonalne są ostoją cennych gatunków roślin segetalnych, czego potwierdzeniem jest obecność w nich gatunków zagrożonych wyginięciem, np. miłka letniego (Adonis aestivalis), kurzyśladu błękitnego (Anagallis foemina), stokłosy żytniej (Bromus secalinus), mysiurka drobnego (Myosurus minimus), rzadkich: kąkolu polnego (Agrostema githago), przetacznika Dillena (Veronica dillenii), chłodka drobnego (Arnoseris minima), wilczomlecza drobnego (Euphorbia exigua), bodziszka krwistego (Geranium sanguineum), groszka bulwiastego (Lathyrus tuberosus), dzwonka jednostronnego (Campanula rapunculoides) oraz objętych ochroną prawną kocanek piaskowych (Helichrysum arenarium). Przeprowadzone badania dostarczają wiedzy na temat przyrodniczej wartości gospodarstw ekologicznych i konwencjonalnych województwa lubelskiego oraz wpływu różnych zabiegów agrotechnicznych na różnorodność flory segetalnej i glebowego banku nasion. Wykazano, że mechaniczna regulacja zachwaszczenia (bronowanie) oraz stosowanie międzyplonów są zabiegami, które pozwalają na utrzymanie populacji chwastów poniżej progu szkodliwości, a jednocześnie nie wpływają negatywnie na ich różnorodność biologiczną.