Notice: Undefined index: alias in /home/people/clients/igrpan/igrwww/www_prod/modules/MleCMS/MleCMS.module.php on line 302
Zespół Fizjologii Molekularnej i Cytogenetyki Roślin
Na skróty

Zespół Fizjologii Molekularnej i Cytogenetyki Roślin

Lider

dr hab. Arkadiusz Kosmala, prof. IGR PAN

Skład

prof. dr hab. Zbigniew Zwierzykowski
dr Danuta Babula-Skowrońska
dr Tomasz Książczyk
dr Izabela Pawłowicz
dr Dawid Perlikowski
mgr Adam Augustyniak (doktorant)
mgr Joanna Fidler (doktorantka)

mgr Joanna Majka (doktorantka)
mgr inż. Katarzyna Masajada (doktorantka)
mgr inż. Joanna Różańska (doktorantka)
mgr inż. Włodzimierz Zwierzykowski

Główne kierunki badań Zespołu są związane z poznaniem molekularnych podstaw tolerancji stresów abiotycznych u traw pastewnych kompleksu Lolium-Festuca. L. multiflorum Lam. (życica wielokwiatowa) i L. perenne L. (życica trwała) to gatunki traw o wysokiej jakości paszowej, lecz stosunkowo niskiej tolerancji stresów abiotycznych i biotycznych. Z kolei F. pratensis Huds.(kostrzewa łąkowa) i F. arundinacea Schreb. (kostrzewa trzcinowa) charakteryzują się wysokim stopniem zimotrwałości, tolerancji mrozu, suszy i wysokiego zasolenia, a także stosunkowo wysokim potencjałem odporności na choroby, np. porażenie Microdochium nivale (pleśń śniegowa). Ze względu na duży potencjał tolerancji stresów, gatunki Festuca oraz ich formy amfiploidalne i introgresywne z gatunkami Lolium są unikalnym materiałem roślinnym do prowadzenia badań nad mechanizmami tolerancji stresów środowiskowych u traw. Stanowią one także interesujący materiał do badań cytogenetycznych związanych m.in. z organizacją i ewolucją chromosomów roślinnych.
Równoległy kierunek badań Zespołu koncentruje się na badaniu komórkowej sieci interakcji genów związanej bezpośrednio z indukcją aktywności fosfataz białkowych ABI1 u rzepaku ozimego (Brassica napus var. oleifera) w warunkach stresów środowiskowych. Fosfataza białkowa ABI1 (należąca do grupy A fosfataz PP2C), jako element modułu fosforylacji/defosforylacji, może wywierać bezpośredni lub pośredni wpływ na kontrolę ekspresji wielu genów i kodowanych przez nich białek związanych ze szlakami odpowiedzi komórkowej na stresy. Stanowi  kluczowy element sygnalizacji ABA  i zaangażowana jest w procesy adaptacyjne roślin do stresu suszy oraz innych stresów dehydratacyjnych, w tym także do stresu solnego. Obecnie badamy udział wybranych paralogów genu ABI1 w kontroli ścieżek sygnałowych zależnych od czynnika transkrypcyjnego HB6 w warunkach stresu solnego i suszy u rzepaku.
 
 
Profil badawczy
  • Molekularne podstawy tolerancji stresów abiotycznych (niska temperatura, susza, zasolenie) i odporności na patogeny,
  • Organizacja i ewolucja sekwencji chromosomowo i genomowo specyficznych u roślin,
  • Transfer genów tolerancji stresów środowiskowych z gatunków rodzaju Festuca do gatunków z rodzaju Lolium,
  • Molekularne i fizjologiczne mechanizmy plastyczności odpowiedzi na stresy środowiskowe u poliploidalnego gatunku B. napus.
 
Metody
  • analiza ekspresji genów na poziomie transkryptu (RT-PCR w czasie rzeczywistym) i białka (2-D elektroforeza, spektrometria mas, Western blot),
  • analiza architektury systemu korzeniowego w warunkach deficytu wody,
  • analizy fizjologiczne (WC, RWC, wyciek elektrolitów, parametry wymiany gazowej, fluorescencja chlorofilu),
  • analiza potencjału systemu antyoksydacyjnego w komórce w warunkach stresów środowiskowych,
  • testy tolerancji roślin na niską temperaturę i suszę w warunkach naturalnych i symulowanych,
  • fluorescencyjna hybrydyzacja in situ (FISH), genomowa hybrydyzacja in situ (GISH),
  • analiza akumulacji metabolitów pierwotnych i lipidów błonowych.
  • analiza interakcji między białkami (dwuhybrydowy system drożdżowy, pull-down, BiFC)
  • wyprowadzanie linii transgenicznych z nadekspresją i z wyciszonymi funkcjami genów przy zastosowaniu technologii CRISPR/Cas9

Wybrane publikacje
  • Perlikowski D., Kierszniowska S., Sawikowska A., Krajewski P., Rapacz M., Eckhardt Ä., Kosmala A.(2016). Remodeling of leaf cellular glycerolipid composition under drought and re-hydration conditions in grasses from the Lolium-Festuca complex. Frontiers in Plant Science,7:1027 DOI: 10.3389/fpls.2016.01027
  • Perlikowski D., Czyżniejewski M., Marczak Ł., Augustyniak A., Kosmala A. (2016). Water deficit affects primary metabolism differently in two Lolium multiflorum/Festuca arundinacea introgression forms with a distinct capacity for photosynthesis and membrane regeneration. Frontiers in Plant Science, 7:1063 DOI: 10.3389/fpls.2016.01063

Projekty badawcze
  • Nr projektu: HOR hn-801-8/14 zad. 35
    Tytuł projektu: Identyfikacja genów związanych z ekspresją zimotrwałości i tolerancji suszy u form introgresywnych Lolium multiflorum/ Festuca arundinacea
    Typ: MRiRW Postęp Biologiczny
    Kierownik projektu: A. Kosmala
    Okres realizacji: 1 stycznia 2014 - 31 grudnia 2020