Badania

Badania prowadzone w Katedrze obejmują szeroki zakres zagadnień związanych ze wzrostem, rozwojem, funkcjonowaniem i ewolucją roślin. Wykorzystywane są metody fizjologiczne, biochemiczne, cytologiczne, molekularne oraz biotechnologiczne. Badania obejmują zarówno podstawowe mechanizmy biologiczne, jak i zagadnienia związane z produktywnością roślin, ich adaptacją do zmieniających się warunków środowiska oraz praktycznym wykorzystaniem metod biotechnologicznych.

• Fizjologia i biologia molekularna roślin

Badania koncentrują się wokół fizjologicznych i molekularnych mechanizmów regulujących wzrost, rozwój, różnicowanie i produktywność roślin. Analizowane są procesy zachodzące na poziomie komórkowym i organizmalnym oraz mechanizmy regulujące podstawowe procesy życiowe roślin.

• Hormonalna regulacja wzrostu i rozwoju

Przedmiotem badań są mechanizmy działania fitohormonów i regulatorów wzrostu, obejmujące ich metabolizm, transport, percepcję i sygnalizację oraz wzajemne interakcje. Szczególną uwagę poświęca się roli auksyn, cytokinin, giberelin, jasmonianów, kwasu abscysynowego i etylenu w regulacji wzrostu, rozwoju korzeni, kwitnienia i rozwoju generatywnego.

• Rozwój generatywny i jego regulacja

Badania obejmują mechanizmy indukcji kwitnienia i przejścia roślin z fazy wegetatywnej do generatywnej, a także regulację różnicowania i rozwoju kwiatów i owoców. Analizowane są mechanizmy warunkujące płodność roślin oraz wpływ sygnałów świetlnych, fotoperiodycznych i hormonalnych na rozwój generatywny.

• Stres środowiskowy i mechanizmy adaptacji roślin

Istotnym kierunkiem badań są fizjologiczne i molekularne mechanizmy odpowiedzi roślin na stresy środowiskowe oraz mechanizmy warunkujące ich tolerancję i adaptację. Badane są m.in. reakcje na suszę, zasolenie, niedobór składników mineralnych oraz zmienne warunki świetlne. Analizowany jest również wpływ presji antropogenicznej na rośliny uprawne i ruderalne oraz wpływ czynników środowiskowych na produktywność i plonowanie.

• Sygnalizacja komórkowa, stres oksydacyjny i homeostaza redoks

Badania obejmują mechanizmy percepcji i przekazywania sygnałów komórkowych i środowiskowych, w tym udział jonów wapnia, wtórnych przekaźników i fitohormonów w regulacji procesów fizjologicznych. Szczególne znaczenie ma analiza roli reaktywnych form tlenu, kwasu askorbinowego, glutationu i całego systemu antyoksydacyjnego w utrzymaniu homeostazy redoks oraz regulacji wzrostu, rozwoju i odpowiedzi roślin na stres.

• Genomika i regulacja ekspresji genów

W badaniach wykorzystywane są nowoczesne metody genomiki funkcjonalnej i transkryptomiki. Analizowana jest ekspresja genów oraz identyfikowane są geny, szlaki sygnałowe i sieci regulatorowe zaangażowane w procesy rozwojowe i odpowiedzi roślin na czynniki środowiskowe. Badania obejmują również rolę niekodujących RNA, w szczególności miRNA i siRNA, w regulacji kwitnienia, rozwoju kwiatów i owoców, starzenia oraz odpowiedzi roślin na stres. Wykorzystywane są m.in. techniki RNA-seq, sRNA-seq i degradomika.

• Biotechnologia roślin i kultury in vitro

Jednym z kierunków badań jest biotechnologia roślin, obejmująca kultury komórkowe i tkankowe, mikropropagację, regenerację roślin, organogenezę oraz embriogenezę somatyczną i zygotyczną. Techniki in vitro wykorzystywane są m.in. do rozmnażania gatunków zagrożonych i ozdobnych, zachowania materiału roślinnego oraz badań nad procesami rozwojowymi. Analizowane jest również wykorzystanie elicytacji kultur in vitro do stymulowania produkcji metabolitów wtórnych.

• Interakcje roślin z mikroorganizmami i fizjologia roślin użytkowych

Badania obejmują interakcje roślin z mikroorganizmami glebowymi oraz możliwości wykorzystania tych interakcji do poprawy wzrostu, odporności i produktywności roślin. Szczególną uwagę poświęca się wykorzystaniu mikroorganizmów w zwiększaniu tolerancji roślin na suszę, poprawie wykorzystania składników mineralnych oraz zwiększaniu plonowania roślin użytkowych. Analizowane są również fizjologiczne podstawy produktywności roślin oraz wpływ warunków środowiskowych na ich wzrost i rozwój.

• Filogenomika i ewolucja roślin

Badania obejmują filogenomikę, filogenetykę i ewolucję roślin, ze szczególnym uwzględnieniem rodziny baldaszkowatych (Apiaceae). Wykorzystywane są metody filogenetyczne i porównawcze do badania relacji ewolucyjnych, różnorodności genetycznej, procesów specjacji oraz mechanizmów adaptacji roślin.

• Badania biomedyczne i interdyscyplinarne

Badania obejmują wykorzystanie metod biologii molekularnej, genetyki i genomiki w badaniach biomedycznych. Szczególną uwagę poświęca się analizie zmian genetycznych i profili ekspresji genów, identyfikacji szlaków molekularnych oraz mechanizmów związanych z rozwojem i progresją procesów nowotworowych. Prowadzone są również badania nad identyfikacją i charakterystyką molekularnych markerów diagnostycznych.

Uzupełnieniem są badania z zakresu biologii człowieka i antropologii, w tym osteologii, antropologii sądowej i analizy materiału kostnego, wykorzystujące metody biologiczne i analityczne do identyfikacji oraz charakterystyki materiału biologicznego.