OBSAH. Úvodní slovo. Vážení a milí čtenáři,

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

0 200 400 600 800 10000 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 20 25 30 35 40

2 4 6 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