Zakład Biologii Komórki

TEMATYKA BADAWCZA

1. Embriogeneza mikrospor i podwojone haploidy (ang. doubled haploids, DH).
i) Identyfikacja czynników (epi)genetycznych, proteomicznych i hormonalnych warunkujących efektywną zmianę kierunku rozwoju mikrospor u wybranych gatunków roślin zbożowych (pszenżyta, pszenicy, jęczmienia, żyta) oraz przemysłowych, w tym oleistych (rzepak).
ii) Rola reaktywnych form tlenu i równowagi oksydoredukcyjnej w indukcji i regulacji przebiegu procesu embriogenezy mikrospor u pszenżyta, żyta i jęczmienia. 
iii) Identyfikacja elementów programu „śmierci komórki” jako czynników modyfikujących efektywność procesu embriogenezy mikrospor u pszenżyta i żyta.
iv) Optymalizacja metod wyprowadzania linii DH roślin zbożowych, traw i rzepaku z wykorzystaniem kultur pylnikowych i kultur izolowanych mikrospor. 

2. Susza jako czynnik modyfikujący podłoże  molekularne, metabolizm komórkowy i inicjujący specyficzne mechanizmy obronne roślin. 
i) Wpływ suszy glebowej na proteom chloroplastów i aktywność wybranych białek u jęczmienia ozimego.

3. Mechanizmy kontrolujące rozwój nasion u jęczmienia. 
i) Analiza organizacji i modyfikacji struktury chromatyny w jądrach komórkowych zarodków i bielma w rozwijających się nasionach.
ii) Identyfikacja i charakterystyka genów  imprintowanych, determinujących rozwój bielma.

4. Udział metabolizmu wtórnego w kontroli wzrostu i rozwoju roślin oraz reakcjach obronnych uruchamianych w odpowiedzi na stres środowiskowy  (we współpracy z Małopolskim Centrum Biotechnologii i Małpolską Hodowlą Roślin Sp. z o.o.).
i) Modyfikacje profilu metabolitów wtórnych w celu wzmocnienia mechanizmów obronnych roślin użytkowych, poprawy plonowania oraz wykorzystania ich jako źródła cennych związków dla przemysłu, m.in. farmaceutycznego.
ii) Rola hormonów w regulacji mechanizmów obronnych oraz aktywacji szlaków metabolicznych związanych z odpornością roślin. Badania nad rolą enzymu myrozynazy w aktywacji glukozynolanów i ich znaczeniu w systemie obronnym roślin przed roślinożercami i patogenami.

PROJEKTY BADAWCZE REALIZOWANE W LATACH 2010-2024

2009-2012; Projekt NCN/Akcja COST FA0604 (TRITIGEN) (Nr 548/N-COST/2009/0) pt. „Lokalizacja QTL podatności na indukcję androgenezy w obrębie genomu pszenżyta (× Triticosecale Wittm.)” Kierownik projektu: dr hab. inż. Iwona Żur

2010-2013; Projekt NCN (Nr NN310 452638) pt. „Możliwość zwiększenia efektywności androgenezy u pszenżyta (× Triticosecale Wittm.) poprzez kontrolę równowagi hormonalnej i natężenia stresu oksydacyjnego w pylnikach” Kierownik projektu: dr hab. inż. Iwona Żur 

2011-2014; Projekt NCN (Nr 2011/01/D/NZ9/02547) pt. „Rola endogennych auksyn: kwasu indolilo-3-octowego (IAA) oraz kwasu indolilo-3-masłowego (IBA) w utrzymaniu homeostazy auksynowej i podwyższaniu efektywności androgenezy u rzepaku (Brassica napus)” Kierownik projektu: dr Ewa Dubas

2012-2014; Projekt NCN (Nr 2011/01/N/NZ9/02541) pt. „Identyfikacja białek związanych z podatnością na indukcję androgenezy u pszenżyta (× Triticosecale Wittm.)” Kierownik projektu: dr Monika Krzewska 

2014-2018; Projekt Programu Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi (MRiRW) finansowany ze środków przeznaczonych na badania podstawowe na rzecz postępu biologicznego w produkcji roślinnej (Zadanie 26) pt. „Identyfikacja czynników determinujących odporność jęczmienia ozimego (Hordeum vulgare L.) na suszę i mróz” Kierownik projektu: dr hab. inż. Iwona Żur

2015-2018; Projekt Programu MRiRW finansowany ze środków przeznaczonych na badania podstawowe na rzecz postępu biologicznego w produkcji roślinnej (Zadanie 84) pt. „Identyfikacja czynników determinujących efektywność otrzymywania podwojonych haploidów żyta (Secale cereale L.) metodami androgenezy i  krzyżowań oddalonych” Kierownik projektu: dr hab. Ewa Dubas

2016-2021; Projekt NCN (Nr 2015/18/M/NZ3/00348) pt. „Rola stresu oksydacyjnego w regulacji embriogenezy w kulturach izolowanych mikrospor pszenżyta (x Triticosecale Wwittm.) i jęczmienia (Hordeum vulgare L.)”  Kierownik projektu: dr hab. inż. Iwona Żur

2017-2020; Projekt NCBR (Nr Tango2/340285/NCBR/2017) pt. „Opracowanie efektywnego sposobu wytwarzania podwojonych haploidów metodą androgenezy dla polskich materiałów hodowlanych pszenicy (Triticum aesitivum L.)” Kierownik projektu: dr hab. inż. Iwona Żur

2020; Projekt  NCN (Nr 2019/3/X/NZ9/01879) pt. „Wpływ suszy glebowej na proteom chloroplastów jęczmienia ozimego (Hordeum vulgare L.)" Kierownik projektu: dr inż. Przemysław Kopeć

2021-2026;  Projekt Programu MRiRW finansowany ze środków przeznaczonych na badania podstawowe na rzecz postępu biologicznego w produkcji roślinnej (Zadanie 4) pt. „Identyfikacja czynników warunkujących indukcję embriogenezy mikrospor u pszenicy zwyczajnej (Triticum aestivum L.)” Kierownik projektu: prof. dr hab. inż. Iwona Żur

2024-2027; Projekt Programu „Nauka dla Społeczeństwa II”  Ministerstwa Edukacji i Nauki (Nr NdSII/SP/0237/2023/01) pt. „Centrum Oceny Odporności Zbóż Ozimych na Zmiany Klimatu” Kierownik projektu: dr inż. Przemysław Kopeć

OFERTA BADAWCZA I USŁUGOWA

• Wyprowadzanie linii DH roślin uprawnych metodami wykorzystującymi proces embriogenezy mikrospor  (kultury pylnikowe, kultury izolowanych mikrospor) oraz krzyżowań oddalonych i ich wykorzystanie w badaniach podstawowych (mapowanie genetyczne, analiza QTL, analizy proteomiczne i metabolomiczne) i aplikacyjnych (współpraca z polskimi spółkami hodowlanymi)
• Kultury in vitro organów/tkanek/zawiesin komórek i protoplastów i ich wykorzystanie w badaniach procesu embriogenezy, organogenezy oraz reakcji obronnych indukowanych stresami abiotycznymi
• Badania interakcji roślina-patogen i identyfikacja czynników determinujących odporność na patogeny grzybowe 
• Przebieg wczesnych etapów embriogenezy roślin 
• Zaawansowane metody mikroskopii świetlnej i fluorescencyjnej w zastosowaniu do materiału roślinnego: immunodetekcja cząstek in situ, histochemia, cytogenetyka, kariologia, cytologia i anatomia klasyczna
• Metody biochemiczne i biologii molekularnej: ekstrakcja i analiza białek (2D-Gel, Western-Blot, SELDI-TOF), analizy aktywności enzymów metodami spektroformetrycznymi i fluorymetrycznymi, pomiar poziomu reaktywnych form tlenu i stanu redoks komórek/tkanek, izolacja i analiza DNA (PAGE, PCR), izolacja RNA
• Ocena wpływu zmian klimatu na rośliny uprawne m.in. fenotypowanie i ocena stabilności plonowania odmian
• Analizy obrazu mikroskopowego i graficzna wizualizacja danych (2D, 3D, 4D) w obszarze morfologii, anatomii i cytologii
• Analizy bioinformatyczne i statystyczne: RStudio, Statistica, FigTree