Výzkum

V současné době se v rámci výzkumu zaměřujeme především na tyto oblasti:

(1) stresovou fyziologii fotosyntézy extremofilních organismů
(2) specializované biofyzikální metody ve výzkumu odolnosti rostlin vůči chladu a mrazu
(3) projevy oxidativního stresu ve fotosyntetickém aparátu chloroplastu
(4) limitní faktory xylémového transportu a vodního provozu rostlin
(5) metabolismus dusíku
(6) studium vlivu perzistentních organických polutantů
(7) kultivace rostlinných buněčných, tkáňových a orgánových kultur v in vitro podmínkách
(8) vliv arbuskulární a orchideoidní mykorhizy na příjem minerálních živin hostitelskými rostlinami.

Výzkumné laboratoře

Výzkum Antarktidy a Arktidy

Výzkum Antarktidy a Arktidy na Ústavu experimentální biologie a na našem oddělení je součástí polárního výzkumu uskutečňovaného pracovní skupinou polární ekologie na PřF MU. Jde zejména o studium biodiverzity heterotrofních a autotrofních mikroorganismů žijících v různých typech antarktického prostředí. Na výzkumu se podílí pracovníci laboratoře fotosyntetických procesů a specializované laboratoře výzkumu organismů žijících v extrémním prostředí (EEL - společné pracoviště vybudované ve spolupráci s Geografickým ústavem v rámci projektu výzkumné ifrastruktury CzechPolar).

Více o výzkumu

Laboratoř fotosyntetických procesů

Laboratoř je zaměřena na studium fotosyntézy u vyšších rostlin, mechů, lišejníků a zelených řas pomocí fluorometrických, gazometrických, biochemických metod.

V současné době je hlavním výzkumným směrem stresová fyziologie fotosyntézy lišejníků, respektive jejich autotrofních symbiontů, zelených řas rodu Trebouxia. Studovány jsou zejména fotochemické procesy fotosyntézy, tj. funkce fotosystému II za různých limitujících podmínek (stres suchem, fotoinhibiční stres, stres nízkou teplotou, osmotický stres, toxické látky). Důraz je kladen na fotoinhibici a fotoochranné mechanismy na úrovni pigment-proteinových komplexů thylakoidní membrány chloroplastu (fotoinaktivace PS II, nefotochemické zhášení excitační energie a jeho komponenty, aktivace konverze pigmentů xantofylového cyklu). Nemenší pozornost je věnována antioxidačním enzymům a substrátům a jejich redoxnímu stavu a dynamice v průběhu radiačního stresu, respektive fotoinhibice fotosyntézy.

Pracovní skupina fotosyntézy extremofilních organismů (EEL)
Pracovní skupina ekofyziologie a experimentální algologie

prof. Ing. Miloš Barták, CSc.

Vedoucí laboratoře

kancelář: bud. A13/119
Kamenice 753/5
625 00 Brno

Zobrazit na mapě

telefon: 549 49 3087
e‑mail:

Laboratoř minerální výživy a vodního provozu

Výzkumná práce v laboratoři je v současnosti rozdělena do dvou hlavních směrů. První se zaměřuje na vztah mezi strukturou a funkcí xylému v rostlinách, především s ohledem na efektivitu a spolehlivost transportu vody. Druhý směr pak zkoumá signální mechanismy umožňující rostlinám reagovat na nedostatek vody v půdě, zejména dálkové signály přenášené z kořenů do listů. Zjišťuje také vztahy mezi vznikem dálkových signálů a dostupností minerálních živin v půdě.

doc. RNDr. Vít Gloser, Ph.D.

Vedoucí laboratoře

kancelář: bud. A13/118
Kamenice 753/5
625 00 Brno

Zobrazit na mapě

telefon: 549 49 3972
e‑mail:

Laboratoř mykorhizních symbióz

Naším nosným tématem je studium orchideoidní mykorhizy. Orchideje vždy přitahovaly pozornost vědců (připomeňme např. Darwinovu knihu věnovanou mechanismům opylování orchidejí) a přestože je mykorhiza pro přežití těchto rostlin v přírodě nezbytná, zůstává dosud velmi málo probádána. Náš výzkum je zaměřen na toky látek mezi orchidejemi a mykorhizními houbami, ať již jde o sloučeniny uhlíkaté (sacharidy, aminokyseliny...) nebo minerální živiny (zejména N a P). Cílem je zejména pochopení dopadu eutrofizace na tyto rostliny a optimalizace jejich pěstebních metod pro ex situ konzervaci.

Arbuskulární mykorhiza je globálním fenoménem, tvoří ji přibližně 80 % druhů vyšších rostlin po celém světě. Při jejím studiu se zaměřujeme mj. na efekty xenobiotik (např. pesticidů či léčiv). Jde o výzkum do značné míry aplikovaný, využitelný např. v technologiích jako je obalování semen či při pěstování v půdách s vysokou antropogenní zátěží.

RNDr. Milan Baláž, Ph.D.

Vedoucí laboratoře

kancelář: bud. A13/116
Kamenice 753/5
625 00 Brno

Zobrazit na mapě

telefon: 549 49 5543
e‑mail:

Laboratoř perzistentních organických polutantů

Laboratoř perzistentních organických polutantů se zabývá vlivem znečistěného životního prostředí na rostliny. Vedle toxických kovů a organických polutantů (zejména typu PAHs) se v současné době věnuje pozornost i vlivu léčiv a to zejména na biochemické a fyziologické procesy, které determinují růst a vývoj rostlin.

web laboratoře

doc. RNDr. Marie Kummerová, CSc.

Vedoucí laboratoře

kancelář: bud. A13/217
Kamenice 753/5
625 00 Brno

Zobrazit na mapě

telefon: 549 49 5475
e‑mail:

Laboratoř rostlinných tkáňových kultur

Hlavním zaměřením laboratoře rostlinných tkáňových kultur je kultivace rostlinných buněčných, tkáňových a orgánových kultur v in vitro podmínkách a využití těchto kultur při studiu různých témat jako jsou např. vliv polutantů na růst, vývoj a procesy v rostlinách nebo elicitace sekundárních metabolitů. Laboratoř zajišťuje výuku několika předmětů pro bakalářské i magisterské studenty a jsou zde vypracovávány bakalářské i diplomové práce.

Mgr. Hana Cempírková, Ph.D.

Vedoucí laboratoře

kancelář: bud. A13/121
Kamenice 753/5
625 00 Brno

Zobrazit na mapě

telefon: 549 49 8116
e‑mail:

Výzkum Antarktidy a Arktidy

Na našem ústavu a Oddělení fyziologie a anatomie rostlin má výzkum Antarktidy a Arktidy dlouhodobou tradici. Je součástí polárního výzkumu uskutečňovaného pracovní skupinou polární ekologie na PřF MU. Odborné aktivity jsou spojeny především s expedicemi uskutečňovanými na  antarktické vědecké stanici spravované Masarykovou univerzitou (J. G. Mendel) a na české vědecké stanici na Špicberkách. Pracovníci Laboratoře fotosyntetických procesů, Odděleni fyziologie a anatomie rostlin uskutečňují terénní výzkum zaměřený na ekofyziologická a stresově fyziologická témata na Ostrově Jamese Rosse. Jde zejména o studium biodiverzity heterotrofních a autotrofních mikroorganismů žijících v různých typech antarktického prostředí. Pomocí širokého spektra biofyzikálních a biochemických metod pracovníci laboratoře fotosyntetických procesů a specializované laboratoře výzkumu organismů žijících v extrémním prostředí (EEL - společné pracoviště vybudovaného ve spolupráci s Geografickým ústavem v rámci projektu výzkumné ifrastruktury CzechPolar) uskutečňují komplexní výzkum fotosyntézy zdejších mechů, lišejníků, řas a sinic ve vztahu k fyzikálním podmínkám polárního prostředí a probíhajícímu oteplování klimatu v oblasti Antarktického poloostrova. Pracovníci EEL využívají dlouhodobý terénní experiment založený na uměle navozeném oteplení vegetačního krytu pomocí expozičních komor s otevřeným vrcholem (open top chambers).

Laboratoř fotosyntetických procesů (LPP)

Tým pracovníků tvořících laboratoř LPP je složen z akademiků oddělení a studentů doktorského studia. Tým má dlouholeté zkušenosti v oblasti využívání technik fluorescence chlorofylu při monitorování a vyhodnocování stresu indukovaného ve fotosystému II rostlin vystavených stresu. Hlavní zaměření skupiny je inhibice fotosyntetického aparátu způsobené nízkou teplotou a zmrazením, stresem z nedostatku vody, fotoinhibičním zářením a UV-B zářením. Předmětem výzkumu je vyhodnocení zapojení jednotlivých ochranných mechanismů do reakce rostlin vůči jednotlivým stresovým faktorům. Posledních několik let je tým zapojen do výzkumu stresové fyziologie lišejníků, a řas, tj. extremofilních organismů s vysokým stupněm odolnosti vůči extrémnímu polárnímu prostředí.

Laboratoř EEL

Laboratoř výzkumu organismů žijících v extrémním prostředí (EEL) je součástí projektu CzechPolarI a ChechPolarII. Hlavním cílem je studium fyziologických procesů a mechanismů tvořících toleranci autotrofních polárních organismů (sinic, řas, lišejníků a mechů) vůči extrémnímu prostředí navozenému v laboratorních podmínkách. Laboratoř EEL umístěna na Oddělení fyziologie rostlin, Masarykova univerzita, Brno, v univerzitním kampusu Bohunice, Kamenice 5, budova č. A13, místnosti 119 a 1S09.

Experimentální vybavení pro výzkum a související aktivity

Laboratoře LPP a EEL jsou velmi dobře vybaveny pro výzkum fotosyntézy extremofilních autotrofních organismů Arktidy a Antarktidy. EEL disponuje přístroji, které jsou specificky vázány na projekt  CzechPolarI, jako jsou např. lineární programovatelný systém chlazení vzorku (Cryo Planner, UK), termokamera (Fluke, Německo) a kultivátor využívající metody cross gradient (teplota/ozářenost), fotobioreaktory se souběžným měřením pH, T, optické hustoty vzorku a fluorescence chlorofylu pro experimenty s extremofilními řasami a sinicemi pěstovanými v kulturách. Některé zařízení je sdíleno s LPP, např. fluorometry: (a) Imaging HFC-010 fluorometr, PSI, Česká republika, (b) PAM-2000, Heinz Walz, Německo, (c) FL-400, PSI, Česká republika, (d) OS-FL1 (OptiScience, USA), (e) Mini-Pam, Heinz Walz, Německo, (f) Moni-PAM (Německo). Laboratoř je také vybavena sadou kultivačních komor, záznamovými zařízeními (HOBO, Onset Computers, MiniCube, EMS, Česká republika), různými zdroji záření (LED), UV-lampy, a radiometry jako např. Li-1400 (Li-Cor, USA). Členové týmu dosáhli vysoké úrovně v aplikaci metody analýzy fluorescence chlorofylu ve fyziologii rostlin stresu.

Tým našich pracovníků zaměřených na výzkum Antarktidy a Arktidy je kromě odborné práce aktivní i v organizování národních a mezinárodních akcí zaměřených na odborné aspekty výzkumu v polárních oblastech Země a rovněž na výchovu mladé vědecké generace. V posledních třech letech se jednalo o níže uvedené odborné akce. Pracovníci rovněž popularizují výzkum polárních oblastí v mediích, uskutečňují velké množství populárních přednášek pro střední školy a pro širokou veřejnost.

ECOSYS-2014 (Functioning of Antarctic Terrestrial Ecosystems in Changing Environment), Satellite meeting, České Budějovice, 2014

Biovědy v Antarktidě (Současný stav a perspektivy biologického výzkumu v Antarktidě), workshop, Brno 2015.

Students in Polar Research Conference (Actual topics of student’s research projects on Polar geosciences and biosciences), Student conference, Brno, 2015

(Aktualizováno: březen 2016)