Doc. RNDr. Jana Albrechtová Ph.D. Mgr. Zuzana Lhotáková Ph.D. Mgr. Petr Kohout

Transkript

1 2 zaměření: A) Ekofyziologie rostlin pod vlivem faktorů prostředí B) Ekofyziologie mykorhizních symbióz a asociací Vedoucí týmu: Členové týmu: Doc. RNDr. Jana Albrechtová Ph.D. Mgr. Zuzana Lhotáková Ph.D. Mgr. Petr Kohout Mgr. Zuzana Kubínová Doktorandi: Studenti: diplomanti Bc. Tomáš Antl Bc. Jana Horská Bc. Marie Kadlecová Bc. Monika Kovářová Bc. Tereza Lukešová Bc. Zuzana Máhrlová Bc. Marie Otradovcová Bc. Libor Sedlecký Bc. Anna Vrbová Studenti: bakaláři: Natália Babčanová Spolupráce na katedře v grantech a školení studentů: - Spolupráce s týmem doc. Lipavské (společné granty, školení studentů) - Část mykorhizní problematiky: Mgr. Martin Vohník Ph.D. (společné granty, školení studentů) - V řešení učitelských diplomových prací: doc. Věra Čížková (společné školení studentů) Katedra Experimentální biologie rostlin, Univerzita Karlova v Praze, Přírodovědecká fakulta

2 Zaměření A): Ekofyziologie rostlin pod vlivem faktorů prostředí problematiky svázané se studiem úlohy rostlin v globálních změnách vyvolaných antropogenními změnami. Řešené projekty (v současnosti): 1. Vyhodnocení environmentálních vlivů povrchové těžby postavené na analýze dat hyperspektráního sensoru HyMap. GAČR 205/09/1989 ( ) - mezinárodní projekt: hlavní řešitel na ČGS Mgr. V Kopačková (ČGS), řešitel na PřF UK doc. J. Albrechtová spolupráce s: Česká geologická služba - Mgr. V Kopačková, Mgr. J. Mišurec Centrum výzkumu globální změny AV ČR, v.v.i., (Ústavem systémové biologie a ekologie AVČR) Ing. J. Hanuš Martin- Luther University, Halle, Německo prof. C. Glaesser University of Zurich, Švýcarsko Dr. Z. Malenovský Na PřF UK s Katedrou aplikované geoinformatiky a kartografie Dr. Potůčková, Dr. Kupková,

3 Zaměření A): Ekofyziologie rostlin pod vlivem faktorů prostředí A1-1. Vyhodnocení environmentálních vlivů povrchové těžby postavené na analýze dat hyperspektráního sensoru HyMap. Sokolovsko (terénní výzkum + dálkový průzkum Země) Využití hyperspektrálních dat pro detekci zdravotního stavu dřevin. Terénní výzkum v přilehlých smrkových porostech. Terénní výzkum na výsypce Lítov s vysazenou borovicí při rekultivacích a náletovou břízou. Vysoký obsah těžkých kovů As, Pb, Hg. GAČR 205/09/1989 ( )

4 Zaměření A): Ekofyziologie rostlin pod vlivem faktorů prostředí A1-1. Vyhodnocení environmentálních vlivů povrchové těžby postavené na analýze dat hyperspektráního sensoru HyMap. Sokolovsko (terénní výzkum + dálkový průzkum Země) Pomocí laboratorního měření odrazivosti listoví ve VIS a NIR vytipovat vhodné vegetační optické indexy, které mají těsný vztah s obsahem fotosyntetických pigmentů a rozpustných fenolických látek v listoví smrku ztepilého, borovice lesní a břízy bělokoré pro interpretaci hyperspektrálních leteckých dat senzoru HyMap. Na základě vztahů mezi odrazivostí listoví (snímané senzorem z letadla) a jeho biochemických charakteristik (obsah pigmetů, ligninu...), vyhodnotit zdravotní stav vegetace na výsypkách a v přilehlých lesních porostech na Sokolovsku. GAČR 205/09/1989 ( )

5 Zaměření A): Ekofyziologie rostlin pod vlivem faktorů prostředí A1. Vyhodnocení environmentálních vlivů na dřeviny s použitím hyperspektráních dat Výstupy problematiky z posledních 5 let: Malenovsky Z, Albrechtova J, Lhotakova Z, Zurita-Milla R, Clevers JGPW, Schaepman ME, Cudlin P (2006): Applicability of the PROSPECT model for Norway spruce needles. INTERNATIONAL JOURNAL OF REMOTE SENSING 27: Malenovský Z, Ufer C, Lhotáková Z, Clevers JGPW, Schaepman ME, Albrechtová J, Cudlín P (2006) A new hyperspectral index for chlorophyll estimation of a forest canopy: Area under curve normalised to maximal band depth between nm. EARSeL (European Association of Remote Sensing Laboratories) 5(2): Albrechtová, Jana; Seidl, Zdeněk; Aitkenhead-Peterson, Jacqueline; Lhotáková, Zuzana; Rock, Barrett N.; Alexander, Jess E.; Malenovský, Zbyněk; McDowell, William H. (2008): Spectral analysis of coniferous foliage and possible links to soil chemistry: Are spectral chlorophyll indices related to forest floor dissolved organic C and N? Science of The Total Environment, 404: , ISSN Veronika Kopačková (1), Jana Albrechtová(2), Zuzana Lhotáková (2), Jan Hanuš(3), Zbyněk Malenovský(4), Andras Jung(5), Cornelia Glasser(5), Stephane Chevrel(6), Anna Burginon(6), Christoph Salbach(5) Hypso: a multidisciplinary hyperspectral project assessing mining related impacts by means of image spectroscopy , ESA Hyperspectral workshop, Řím, Itálie Lucie Kupková, Markéta Potůčková, Kateřina Zachová1, Zuzana Lhotáková1, Veronika Kopačková2, Jana Albrechtová: Chlorophyll determination in silver Birch and Scots Pine foliage from hyperspectral data. Remote Sensing and Geoinformation not only for Scientific Cooperation EARSeL, Jan Mišurec, Veronika Kopačková, Zuzana Lhotáková, Jan Hanuš, Joerg Weyermann, Petya Entcheva-Campbell, Jana Albrechtová: Utilization of hyperspectral image optical indices to assess the Norway spruce forest health status (manuscript under preparation)

6 Zaměření A): Ekofyziologie rostlin pod vlivem faktorů prostředí A1. Vyhodnocení environmentálních vlivů na dřeviny Řešené projekty (v současnosti): 2. Vliv zvýšené koncentrace CO 2 a ozářenosti na strukturu a funkci fotosyntetického aparátu dřevin na různých hierarchických úrovních. GACR P501/10/0340 ( ) PI: J. Albrechtová Spolupráce: Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i. Dr. L. Kubínová, Dr. J. Janáček Centrum výzkumu globální změny AV ČR, v.v.i., (dříve Ústav systémové biologie a ekologie AV ČR) Dr. Šprtová, Dr. Urban, prof. Marek University of Zurich, Švýcarsko Dr. Z. Malenovský(GAČR), Dr. Joerg Weyermann University of New Hampshire, USA prof. BN. Rock, prof. S. Ollinger University of Maryland, NASA Goddard Space Flight Center, USA Dr. P.Entcheva-Campbell

7 Zaměření A): Ekofyziologie rostlin pod vlivem faktorů prostředí A1. Vyhodnocení environmentálních vlivů na dřeviny A1-2. Vliv zvýšené koncentrace CO 2 a ozářenosti na strukturu a funkci fotosyntetického aparátu dřevin na různých hierarchických úrovních.

8 Zaměření A): Ekofyziologie rostlin pod vlivem faktorů prostředí A1. Vyhodnocení environmentálních vlivů na dřeviny A1-2. Vliv zvýšené koncentrace CO 2 a ozářenosti na strukturu a funkci fotosyntetického aparátu dřevin na různých hierarchických úrovních. Zvýšená koncentrace CO 2 stimuluje rychlost fotosyntézy u smrku i buku. Na úrovni struktury mezofylu smrkových jehlic však nebyly v předchozí studii zaznamenány změny. Je tedy vyšší rychlost fotosyntézy podmíněna změnami na úrovni ultrastruktury chloroplastů, aktivitou elektronového transportu ve fotosystémech I a II, nebo aktivitou Rubisco? Jak se mění pod vlivem zvýšené koncentrace CO 2 spektrum a obsah nestrukturních sacharidů?

9 Zaměření A): Ekofyziologie rostlin pod vlivem faktorů prostředí A1. Vyhodnocení environmentálních vlivů na dřeviny A1-2. Vliv zvýšené koncentrace CO 2 a ozářenosti na strukturu a funkci fotosyntetického aparátu dřevin na různých hierarchických úrovních. Výstupy z posledních 5 let: Albrechtová J, Janacek J, Lhotakova Z, Radochova B, Kubinova L (2007): Novel efficient methods for measuring mesophyll anatomical characteristics from fresh thick sections using stereology and confocal microscopy: application on acid rain treated Norway spruce needles. JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY 58 (6): Lhotáková, Z; Albrechtová, J; Janáček, J; Kubínová, L (2008): Advantages and pitfalls of using free-hand sections of frozen needles for three-dimensional analysis of mesophyll by stereology and confocal microscopy. Journal of Microscopy-Oxford, 232: 56-63, ISSN Lhotáková Z, Urban O, Dubánková M, Cvikrová M., Tomášková I, Kubínová L., Zvára K, Marek MV, Albrechtová J (submitted): The impact of long-term CO2 enrichment on sun and shade needles of Norway spruce (Picea abies): photosynthetic performance, needle anatomy and phenolics accumulation Holá, D, Kočová, M, Rothová, O, Hlízová, E, Fridrichová, L, Lhotáková, Z, Albrechtová, J (submitted) A universal method for the isolation of photochemically active chloroplasts from conifer needles and its possible application in photosynthetic studies. Photosynthetica

10 Zaměření B): Ekofyziologie mykorhizních symbióz a asociací 2 řešené problematiky: B1. Využití mykorhizních inokulací pro zemedělskou produkci Spolupráce: Botanický ústav AVČR v.v.i.: Dr. M. Vosátka Mendelova Univerzita, Zahradnická fakulta v Lednici : doc. Pokluda, Ing. Nedorost biotechnologická firma Symbiom: Dr. A. Látr Szent István University (Maďarsko) Dr. K. Posta Volcani Center, Israel prof. Kapulnik B2. Význam mykorhizních symbióz v jehličnanovém lese Spolupráce: Botanický ústav AVČR v.v.i.: Dr. Vohník, Mgr. Kohout, T. Lukešová, T. Antl Centrum výzkumu globální změny AV ČR, v.v.i. (dříve Ústav systémové biologie a ekologie AVČR - doc. P. Cudlín (dřívější projekty, Akce COST) University of Tartu (Estonsko) Dr. Tedersoo University of Lund (Švédsko) prof. Wallander

11 Zaměření B): Ekofyziologie mykorhizních symbióz a asociací Řešené projekty (v současnosti): B1. ve spolupráci s firmou Symbiom a Dr. Vosátkou z BÚ AVČR: B2-1. COST OC09057 Vývoj trvale udržitelného produkčního schematu vybraných druhů zeleniny na bázi mykorhizní biotechnologie PI: doc. Albrechtová B2. ve spolupráci s Oddělením mykorhizních symbióz BÚ AV ČR: B2-1. COST OC10058 Kořeny, ektomykorhizy a podzemní uhlíková bilance smrku ztepilého v lesích střední Evropy PI: doc. Albrechtová, spoluřešitel Dr. M. Vohník B2-2. GAUK 2011/ Role DSE (Dark Septate Endophytes) v rostlinném společenstvu lesního ekosystému PI Bc. T. Lukešová (školitel dr. M. Vohník, konzultanti Mgr. P. Kohout, Doc. Albrechtová)

12 Zaměření B): Ekofyziologie mykorhizních symbióz a asociací B1. Využití mykorhizních inokulací pro zemedělskou produkci B2-1. COST OC09057 Vývoj trvale udržitelného produkčního schematu vybraných druhů zeleniny na bázi mykorhizní biotechnologie PI: doc. Albrechtová, spolupráce s firmou Symbiom Dr. Látr, konzutlant Dr. M. Vosátka Cílem je ověřit optimální způsob pěstování vybraných druhů zeleniny pro zlepšení výnosu a možné zvýšení nutriční kvality rostlin (např. obsah antioxidantů, prvků výživy, atd.) s využitím mikrobiálních inokulací kombinace mykorhizních a saprotrofních hub preinokulovaných na rostlinné biomase.

13 Zaměření B): Ekofyziologie mykorhizních symbióz a asociací B1. Využití mykorhizních inokulací pro zemedělskou produkci Výstupy problematiky z posledních 5 let: Vosátka, Miroslav; Albrechtová, Jana; Patten, Robert. Mycorrhiza - State of the Art, Genetics and Molecular Biology, Eco- Function, Biotechnology, Eco-Physiology, Structure and Systematics. 3. Heidelberg : Springer, ISBN The International Market Development for Mycorrhizal Technology. s Vosátka, Miroslav; Albrechtová, Jana. Floriculture, Ornamental and Plant Biotechnology. 1. Ikenobe, Japonsko : Global Science Books, Ltd., V. ISBN Theoretical aspects and practical uses of mycorrhizal technology in floriculture and horticulture. s Vosátka M, Gajdoš J, Kolomý P, Kavková M, Oliveira RS, Franco AR, Sousa NR, Carvalho MF, Castro PML, Albrechtová J. Mycorrhiza Works. 1. Braunschweig : Deutsche Phytomedizinische Gesellschaft, ISBN Applications of ectomycorrhizal inocula in nursery and field plantings: the importance of inoculum tuning to target conditions. s Vosátka M, Látr A, Albrechtová J. Mycorrhiza Works. 1. Braunschweig : Deutsche Phytomedizinische Gesellschaft, ISBN How to apply mycorrhizal inocula in a large-scale and what outcome can be expected in respect to plant growth. s Albrechtova J, Latr A, Nedorost l, Pokluda R, Posta K, Vosatka M (submitted): Dual inoculation by mycorrhizal and saprotrophic fungi applicable in sustainable cultivation improves the yield and nutritive value of onion. Botany TSWJ Hernádi I, Sasvári Z, Albrechtova J, Vosatka M, Posta K (under preparation): Field application of commercial arbuscular mycorrhizal (AM) inoculation increases yield of spice pepper (Capsicum annuum L. var. longum cv. Szegedi) and affects indigenous AM fungal community

14 Zaměření B): Ekofyziologie mykorhizních symbióz a asociací B2. Význam mykorhizních symbióz v jehličnanovém lese B2. ve spolupráci s Oddělením mykorhizních symbióz BÚ AV ČR: Řešené projekty (v současnosti): B2-1. COST OC10058 Kořeny, ektomykorhizy a podzemní uhlíková bilance smrku ztepilého v lesích střední Evropy PI: doc. Albrechtová, spoluřešitel Dr. M. Vohník B2-2. GAUK 2011/ Role DSE (Dark Septate Endophytes) v rostlinném společenstvu lesního ekosystému PI Bc. T. Lukešová (školitel dr. M. Vohník, konzultanti Mgr. P. Kohout, Doc. Albrechtová)

15 Zaměření B): Ekofyziologie mykorhizních symbióz a asociací B2. Význam mykorhizních symbióz v jehličnanovém lese CREW - ve spolupráci s Oddělením mykorhizních symbióz BÚ AV ČR: GAUK 2009/71409 Je biologická zdatnost invazivní borovice vejmutovky ovlivněna vřesovcovitými rostlinami a jejich symbiotickými houbami? Srovnání s autochtonní borovicí lesní (P. Kohout) ukončeno v roce 2010

16 Zaměření B): Ekofyziologie mykorhizních symbióz a asociací B2. Význam mykorhizních symbióz v jehličnanovém lese Řešené projekty: B2-2. GAUK 2011/ Role DSE (Dark Septate Endophytes) v rostlinném společenstvu lesního ekosystému PI Bc. T. Lukešová (školitel dr. M. Vohník, konzultanti Mgr. P. Kohout, Doc. Albrechtová) Dark Septate Endophytes jsou všudypřítomní endofyté kořenů rostlin, jejich ekofyziologický potenciál je dosud nejasný DSE houby propojují svým myceliem kořenové systémy rostlin, toto spojení může mít vliv na příjem látek rostlinou a může zprostředkovávat interakce mezi propojenými rostlinami Jaký je vliv vybraných zástupců DSE na hostitelské rostliny? Mohou DSE zprostředkovávat interakce mezi vřesovcovitými rostlinami a koniferami v lesním společenstvu?

17 Zaměření B): Ekofyziologie mykorhizních symbióz a asociací B2. Význam mykorhizních symbióz v jehličnanovém lese Řešené projekty: B2-1. COST OC10058 Kořeny, ektomykorhizy a podzemní uhlíková bilance smrku ztepilého v lesích střední Evropy PI: doc. Albrechtová, spoluřešitel Dr. M. Vohník Příbuzný projekt skončřený v r. 2010: GAUK 2009/71409 (P. Kohout) Význam mykorhizních hub v invazivnosti borovice vejmutovky Interakce nepůvodních rostlin a mykorhizních hub může přispívat k invazivnosti mykorhizních rostlin v závislosti na 1) diverzitě mykorhizních hub, a 2) různé alokaci uhlíku do struktur podzemní biomasy kořenů rostlin, mykorhizních struktur. Jaký je vliv invazní borovice vejmutovky na původní druhy mykorhizních hub? Určit roli mykorhizních hub v invazi b. vejmutovky.

18 Zaměření B): Ekofyziologie mykorhizních symbióz a asociací B2. Význam mykorhizních symbióz v jehličnanovém lese Řešené projekty: Výstupy mykorhizní skupiny za poslední rok: Kohout P, Sýkorová Z, Bahram M, Hadincová V, Albrechtová J, Tedersoo L & Vohník M (2011) Understorey ericaceous shrubs affect ectomycorrhizal fungal community of the invasive Pinus strobus and native Pinus sylvestris in a pot experiment. Mycorrhiza 21: Tedersoo L, Abarenkov K, Nilsson RH, Schü βler A, Grelet GA, Kohout P, Oja J, Bonito GM, Veldre V, Jairus T, Ryberg M, Larsson KH & Kõljalg U (2011) Tidying up GenBank: quality and metadata annotation of ITS sequences of mycorrhizal fungi. PLoS ONE 6: 9-e Vohník M & Albrechtová J, The Co-occurrence and Morphological Continuum Between Ericoid Mycorrhiza and Dark Septate Endophytes in Roots of Six European Rhododendron Species. Folia Geobotanica (v tisku) Kohout P, Sýkorová Z, Čtvrtlíková M, Rydlová J, Suda J, Vohník M & Sudová R, Surprising spectra of root associated fungi in submerged aquatic plants. Přijato ve FEMS Microbiology Ecology

19 Projekty zaměřené na středoškolské vzdělávání v oboru experimentální biologie rostlin: 1- NSF, GLOBE, Exploring Ecosystems & Atmosphere in the K-12 Classroom: Integrate NASA Carbon Cycle Science with GLOBE, společný projekt s The University of New Hampshire, USA, GLOBE. PI: prof. Ollinger, co-pi doc. Albrechtová Projekt OPPA Evropské Unie a Hl. M. Praha: 3V: Vědě a výzkumu vstříc. spolupráce se Sdružením TEREZA. Rozvoj vědeckých forem práce na středních školách, cesta ke vědeckému způsobu uvažování založeném na předpokladech a faktech a zvýšení atraktivity vědeckých kariér pro mladou generaci. Projektoví konzultanti z UK: Albrechtová, z týmu - Lhotáková, Čížková

20 Zaměření: Ekofyziologie mykorhizních symbióz a asociací Spolupráce: PřF UK: Katedra mikrobiologie a genetiky dr. Holá, dr. Kočová (GAČR grant ) Katedra aplikované geoinformatiky a kartografie: dr. Potůčková, dr. Kupková (GAČR grant) Ústav životního prostředí: doc. Frouz (GAČR projekt začínající v r. 2012) Spolupráce domácí: Spolupráce na katedře v grantech a školení studentů: - Spolupráce s týmem doc. Lipavské (společné granty, školení studentů) - Část mykorhizní problematiky: Mgr. Martin Vohník Ph.D. (společné granty, školení studentů) - V řešení učitelských diplomových prací: doc. Věra Čížková (společné školení studentů) Botanický ústav AVČR v.v.i.: Dr. M. Vosátka, Mgr. Kohout, Dr. Vohník, řada společných projektů Fyziologický ústav AVČR v.v.i.: Dr. L. Kubínová, Dr. J. Janáček, Dr. B. Radochová Centrum výzkumu globální změny AV ČR, v.v.i. (dříve Ústav systémové biologie a ekologie AVČR Ing. Hanuš, Dr. Šprtová, Dr. Urban (GAČR granty), doc. P. Cudlín (dřívější projekty, Akce COST), prof. M.V. Marek Česká geologická služba - Mgr. V Kopačková, Mgr. J. Mišurec, (GAČR grant) Mikrobiologický ústav AVČR v.v.i.: Dr. Baldrián (GAČR projekt začínající v r. 2012) Zahraniční: Martin- Luther University, Halle, Německo prof. C. Glaesser University of Zurich, Švýcarsko Dr. Z. Malenovský University of New Hampshire, USA - BN. Rock, S. Ollinger University of Maryland, NASA Goddard Space Flight Center, USA P.Entcheva-Campbell University of Tartu (Estonsko) Dr. Tedersoo Szent István University (Maďarsko) Dr. K. Posta University of Lund (Švédsko) Dr. Wallander