Pupeny pod vodou

U nás v sezónním klimatu rostliny chladnou zimu prospí a pokračují v růstu na jaře. Jejich jarní růst umožňují zásoby sacharidů a pupeny, lépe řečeno dělivé pletivo uložené v pupenech. Sacharidy jako škrob nebo inulin dodávají energii a stavební materiál, zatímco dělivé pletivo (meristém) je továrna, kde za použití oné energie a stavebního materiálu rostlina zkonstruuje nové větvičky stromům nebo prýty bylinám. Stromy mají pupeny s dělivým pletivem uloženy v koruně a jsou chráněny před mrazy jen šupinovitými listy. Byliny schovávají pupeny při povrchu země kryté jen opadem a sněhem, nebo pod zemí, kde je chrání proti mrazu navíc půda. U vodních rostlin jsou přezimující pupeny schovány pod vodou.

Zajímavé je, že některé vodní rostliny přezimují pod vodou jen jako pupen, nic jiného z nich zimu nepřečká, takže jejich přezimující pupen je zároveň zásobárna sacharidů a zároveň továrna na produkci nového prýtu. Takový pupen se nazývá turion. Turionů vytvoří jedna rostlina více a může se jimi šířit, jestliže je unese vodní proud a roznese na nové lokality. Na jaře turiony buďto začnou klíčit na dně nádrže – to je typické pro rostliny, které koření ve dně, nebo vyplavou na hladinu a vyklíčí tam – to je zase typické pro rostliny, které nekoření, ale prostě splývají ve vodním sloupci.

Turiony bublinatky prostřední (Utricularia intermedia). Dílky na měřítku označují 1 mm. Foto Lubomír Adamec

Náš odborník na vodní rostliny Lubomír Adamec s kolegy z Univerzity Palackého v Olomouci zjišťoval, zdali se turiony vodních rostlin různých taxonomických skupin a různého chování liší svým hormonálním profilem. Zkoumali turiony 22 druhů, které buďto byly nebo nebyly přes zimu dormantní, které klíčily na dně nebo na hladině, a rostliny byly nebo nebyly masožravé. Hormonální profil by mohl napovědět něco o tom, jak je dormance a klíčení turionů řízeno a zda se liší pro různé funkční skupiny rostlin. Za klíčový pro tvorbu a dormanci turionů je považován hormon ABA (kyselina abscisová), jejíž vysoký obsah je spojena s nízkým obsahem ostatních klíčových fytohormonů (cytokininy a auxiny). Podobné profily byly nalezeny u semen, u pupenů dřevin i u jednotlivých rostlin s turiony, které byly dosud zkoumány.

Práce na vodních rostlinách odhalila, že obsahy rostlinných hormonů (cytokininy, auxiny a ABA) v turionech vodních rostlin se lišily mezi druhy několikanásobně (u ABA 1640 násobně!) a zdá se tudíž, že neexistuje zcela jednotné hormonální řízení dormance těchto orgánů. Hormonální profil dormantních turionů byl nicméně podobný hormonálnímu profilu v přezimujících pupenech dřevin (s dominantním zastoupením ABA) a lišil se mezi druhy, jejichž turiony klíčí na dně, které byly podle svých profilů „dormantnější“ než druhy, jejichž turiony klíčí na vodní hladině, které se vyznačovaly vyššími obsahy hormonů zodpovědných za rychlý růst. Masožravost rostlin nebo kořenění ve dně neměly na hormonální profil vliv.

Pokud vás zajímá, jestli turiony vodních rostlin mohou v mrazivém jaru utrpět nějakou újmu, jak se to stává suchozemským rostlinám, tak vás mohu ubezpečit, že to přežijí bez problémů. Turiony, které klíčí na dně, jsou chráněny dostatečně vodním sloupcem a turiony, které už začaly klíčit na hladině, prostě na dobu nízkých teplot zastavily růst a počkaly si, až je znovu prohřeje sluníčko!

Adamec L, Plačková L, Bitomský M, Doležal K. 2024. Hormonal profiles in dormant turions of 22 aquatic plant species: do they reflect functional or taxonomic traits? Annals of Botany https://doi.org/10.1093/aob/mcae059

 

Pro blog Botanického ústavu napsala Jitka Klimešová.