Badania mechanizmów przystosowania roślin do zróżnicowanych i zmieniających się warunków środowiska, ukierunkowane na udoskonalanie odmian roślin uprawnych – to główna misja Instytutu Fizjologii Roślin imienia Franciszka Górskiego Polskiej Akademii Nauk. To kluczowe dla przyszłości rolnictwa i bezpieczeństwa żywności. Instytut posiada kategorię B+. Obchodzi jubileusz 70-lecia.
Czy rośliny mogą się stresować? Z powodu suszy, zasolenia, nadmiaru światła, infekcji? Naukowcy z Instytutu – wiedzą, że tak!
Wypowiedź: Dr Przemysław Kopeć
W komorach fitotronowych stymulujemy interakcje niekorzystnych warunków środowiska jakie zboża mogą doświadczać w przyszłości. Badamy dynamikę zmian jaka zachodzi u roślin począwszy od procesów fizjologicznych po cechy morfologiczne i mechanizmy molekularne.
Wypowiedź: Mgr Karolina Urban
Prowadzimy badania mechanizmów przystosowawczych do suszy na poziomie molekularnym między innymi identyfikujemy kluczowe geny i odpowiadające im procesy biologiczne, które pozwalają roślinom takim jak pszenżyto przetrwać w warunkach niedoboru wody.
Wypowiedź: Dr Natalia Horodyńska – Tomsia.
Wykorzystujemy różnorodne metody // takie jak badanie wydajności fotosyntezy, własności spektralne liści czy ekspresja genów. Oceniając zmiany zachodzące w komórkach roślinnych i aktywność poszczególnych białek możemy lepiej zrozumieć reakcje obronne roślin.
W badaniach mechanizmów tolerancji stresu pomocne są rośliny modelowe takie jak halofit Kryształka lśniąca.
Wypowiedź: Dr hab. Ewa Surówka
Halofity to rośliny które, dobrze radzą sobie z zasoleniem, wydalają nadmiar soli przez specjalne gruczoły solne. Magazynują sól w wakuolach komórkowych lub akumulują związki, które chronią przed toksycznym działaniem soli.
Większość próbek analitycznych trafia do Laboratorium Chromatografii Cieczowej i Spektrometrii Mas.
Wypowiedź: Dr hab. Piotr Waligórski, prof. IFR PAN
Naszą specjalnością są Fitohormony, czyli związki chemiczne, które są produkowane przez roślinę i w niezwykle małych stężeniach potrafią wywołać skutki w obrębie całego organizmu rośliny czyli na przykład mogą spowodować wzrost, kwietnie, zawiązywanie owoców i dlatego też hormony są w centrum zainteresowania fizjologów roślin.
Prekursorem badań nad fizjologią roślin był Julius von Sachs, który w XIX wieku, usystematyzował wiedzę o procesach życiowych roślin i wprowadził do ich badania metodykę eksperymentalną. Współczesna fizjologia roślin, skupia się nie tylko na zrozumieniu mechanizmów interakcji roślin ze środowiskiem, ale przede wszystkim na praktycznym zastosowaniu wyników tych badań w obliczu zmian klimatu, na rzecz zrównoważonego rolnictwa oraz dla zdrowia człowieka. W Instytucie od badań teoretycznych wiedzie droga do praktyki i wdrożeń.
Wypowiedź: Prof. dr hab. inż. Iwona Żur
Wykorzystujemy mikrospory, czyli niedojrzałe ziarna pyłku oraz techniki kultur in vitro. Uzyskane dzięki temu rośliny tak zwane podwojone haploidy są całkowicie homozygotyczne // Stanowią idealny obiekt badań oraz modyfikacji genetycznych. Wykorzystujemy je również do szybszego i tańszego uzyskiwania ulepszonych odmian.
Wypowiedź. Prof. dr hab. Ewa Dubas
Totipotentne mikrospory służą do transformacji i edycji genomu. Przecięcie DNA uruchamia procesy naprawcze indukujące zmianę pojedynczych nukleotydów wpływając na zmianę metabolizmu całej rośliny. W badaniu konopi Cannabis Sativa wykorzystujemy właśnie te metody, by zwiększyć produkcję związków ważnych dla zdrowia człowieka.
W związku ze zmianą klimatu coraz bardziej pożądane w uprawie stają się odmiany przyszłości tzw. „climate-resilient-crops”
Wypowiedź: Dr hab. Marzena Warchoł, prof. IFR PAN
03. Na podstawie zależności pomiędzy relacjami wodnymi w roślinie a parametrami biochemicznymi głównie zawartością barwników fotosyntetycznych, aktywnością antyoksydacyjną czy utlenianiem lipidów wytypowano genotypy pszenicy i owsa, które cechuje tolerancja na stres suszy glebowej, wysokie plony i dobra jakość ziarna.
Wypowiedź: Dr Julia Stachurska
01.11. Rzepak – jesienią w czasie chłodu ulega on hartowaniu do niskich temperatur, co umożliwia mu przetrwanie mrozów. Obecnie na skutek zmian klimatu w okresie jesienno-zimowym coraz częściej obserwujemy występowanie ciepłych przerw, które prowadzą do rozhartowania, co może prowadzić do uszkodzenia upraw. Prowadzimy badania, które mają na celu // selekcję odmian, które będą charakteryzowały się wyższą tolerancją na rozhartowanie..
Wypowiedź: Dr Kinga Dziurka
Sukcesem jest opracowanie metody otrzymywania podwojonych haploidów owsa poprzez skrzyżowanie owsa z kukurydzą dzięki technikom labolatoryjnym; takim jak kultury zarodków in vitro możliwe jest uzyskiwanie roślin o pożądanych cechach. Efekty naszej współpracy z firmą hodowlaną Danko jest odmiana owsa Huzar, ceniona za stabilność planowania, odporność na choroby i tolerancje słabych gleb.
Fizjologia stosowana to nowy kierunek badań w Instytucie mający na celu wzmocnienie współpracy z biznesem i sukces komercyjny. Rezultatem działalności Instytutu są już wysokiej jakości bioprodukty między innymi zimno tłoczone oleje i maceraty wprowadzone na rynek we współpracy z partnerem przemysłowym.
Wypowiedź Prof. dr hab. Andrzej Skoczowski.
Zboża są Podstawowym pożywieniem człowieka i wielu zwierząt jednak nie wszyscy ludzie równie dobrze tolerują wszystkie gatunki zbóż. 02.23. ( 11) sek.
Badania grupy profesora Andrzeja Skoczowskiego doprowadziły do uzyskania mąki o właściwościach hipoalergicznych.
Wypowiedź Prof. dr hab. Andrzej Skoczowski:
Razem z doktorem Jackiem Wagą udało nam się wyprowadzić linię pszenicy, która jest pozbawiona frakcji omega gliadyn.// Możemy// jeszcze obniżyć alergenność naszej unikalnej pszenicy // poprzez namaczanie w specjalnie przygotowanych ekstraktach ziołowych i tą metodę opatentowaliśmy w Polsce.
Wyjątkowym obiektem badań w Instytucie zarówno z punktu widzenia teoretycznego jak i praktycznego są glony.
Wypowiedź: Dr Paweł Brzezowski
Zrozumienie funkcji i podstawowych procesów zachodzących w komórkach złożonych organizmów stało się łatwiejsze dzięki rozwojowi techniki i badaniom grup stosunkowo prostych organizmów. Jednym z takich organizmów modelowych jest jednokomórkowy glon eukariotyczny Chlamydomonas reinhardtii nad którym badania prowadzone są również u nas.
Wypowiedź: Dr inż. Kamil Zieliński
Sinice i Glony to mikroorganizmy, które przyczyniły się do rozwoju życia na naszej planecie. Dzięki fotosyntezie umożliwiły rozwój bardziej złożonych organizmów. // Są badane// jako cenne źródło związków, które można wykorzystać w biotechnologii, energetyce oraz ochronie środowiska.
Niektóre glony mogą być doskonałym pokarmem dla człowieka w kosmosie!
Wypowiedź: Dr Monika Kula-Maximenko
Warunkami stresowymi może być zmiana składu spektralnego światła// Jesteśmy w stanie zaprojektować takie warunki wzrostu, żeby móc wyprodukować dedykowaną biomasę o dużej zawartości składników odżywczych i mogłyby być one nawet hodowane w bardzo ekstremalnych warunkach jak stacja kosmiczna.
Warto podkreślić, że naukowcy Instytutu współpracując z partnerem przemysłowym uczestniczyli we wdrożeniu energooszczędnych lamp LEDOWYCH nowej generacji ze światłem pulsacyjnym – przydatnych także do hodowli glonów.
Instytut Fizjologii Roślin współpracuje z zagranicznymi instytucjami naukowymi; w Anglii, Kanadzie, Austrii, Czechach, Niemczech, Serbii, Słowacji czy na Węgrzech. Jest właścicielem czasopism o zasięgu międzynarodowym „Acta Physiologiae Plantarum.
Interdyscyplinarność, oraz aktualna i ważna tematyka badań w Instytucie jest podstawą osiągnięć oraz źródłem dalszych inspiracji dla młodych talentów – w ramach współprowadzonej szkoły doktorskiej. Jubilatowi gratulujemy dalszych sukcesów i życzymy sto lat!