Projektová činnosť

Národné

Determinácia, šírenie a vplyv inváznych rastlín na prirodzené ekosystémy: príkladové štúdie na rodoch Centaurea, Fallopia a Solidago
Determination, spreading pattern and impact of invasive plants on native ecosystems: case studies on Centaurea, Fallopia and Solidago
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Skokanová Katarína, PhD.
Anotácia: Projekt sa zameriava na štúdium taxonomicky problematických a morfologicky slabo diferencovaných inváznych taxónov a cytotypov v skupinách Centaurea stoebe agg., Fallopia japonica agg. a Solidago canadensis agg. vyskytujúcich sa na území strednej Európy. Kombináciou biosystematických prístupov (morfometrika, prietoková cytometria, počítanie chromozómov) vymedzíme jednotlivé taxóny a cytotypy. Na základe rozsiahleho terénneho výskumu a revízie herbárových položiek prispejeme k poznaniu súčasného a historického rozšírenia F. japonica agg. a S. canadensis agg. v strednej Európe a cytotypov C. stoebe agg. v cytotypovo zmiešaných populáciách. Taktiež zadefinujeme ekologické nároky jednotlivých taxónov a cytotypov a namodelujeme ich možné šírenie v budúcnosti. Analýzy pôdnych vzoriek, semennej banky, diverzity rastlín, húb a mäkkýšov na biotopoch invadovaných skupinami F. japonica agg. a S. canadensis agg. nám pomôžu zistiť rozsah a aj rozdiely v dopade študovaných inváznych taxónov na prirodzené biotopy.
Doba trvania: 1.1.2019 – 31.12.2022
Diverzita spoločenstiev húb a rias asociovaných v lišajníkoch s centrom rozšírenia v Mediteráne na ekologickej a priestorovej úrovni
Diversity of fungal and algal communities associated to Mediterranean centered lichens at ecological and spacial levels
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Bérešová Anna, PhD.
Anotácia: Biodiverzita významne ovplyvňuje schopnosť biologických a ekologických systémov odpovedať na globálne zmeny prostredia. Projekcie klimatických zmien poukazujú na zvyšovanie klimatických odchýlok regiónov a biómov, ktoré mali dlhodobo stabilnú klímu, napr. Mediteránnych oblastí. Preto predstavujú vhodné študijné systémy. Recentné fylogenetické a ekologické štúdie ukazujú, že druhy lišajníkov rodu Solenopsora možno použiť ako modely na skúmanie diverzity a ekologických adaptácií symbiotických organizmov v Mediteránnom regióne. V tomto projekte chceme testovať hypotézu, že diverzita fungálnych a algálnych spoločenstiev asociovaných v stielkach druhov rodu Solenopsora koreluje s evolučnou históriou a ekológiou dvoch vybraných druhov – S. candicans s areálom presahujúcim hranice Stredomoria; a S. grisea s areálom striktne viazaným na Stredomorie.
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2024
Diverzita spoločenstiev húb a rias asociovaných v lišajníkoch s centrom rozšírenia v Mediteráne na ekologickej a priestorovej úrovni
Diversity of fungal and algal communities associated to Mediterranean centered lichens at ecological and spacial levels
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Bérešová Anna, PhD.
Anotácia: Biodiverzita významne ovplyvňuje schopnosť biologických a ekologických systémov odpovedať na globálne zmeny prostredia. Projekcie klimatických zmien poukazujú na zvyšovanie klimatických odchýlok regiónov a biómov, ktoré mali dlhodobo stabilnú klímu, napr. Mediteránnych oblastí. Pre pochopenie vplyvu klimatických zmien na biodiverzitu je preto kľúčové jej poznanie na všetkých úrovniach. Recentné fylogenetické a ekologické štúdie ukazujú, že druhy lišajníkov rodu Solenopsora možno použiť ako modely na skúmanie diverzity a ekologických adaptácií symbiotických organizmov v Mediteránnom regióne. V tomto projekte chceme testovať hypotézu, že diverzita fungálnych a algálnych spoločenstiev asociovaných v stielkach druhov rodu Solenopsora koreluje s evolučnou históriou a ekológiou dvoch vybraných druhov – S. candicans s areálom presahujúcim hranice Stredomoria; a S. grisea s areálom striktne viazaným na Stredomorie.
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2024
FUNPOXHYB – Hybridné hémové peroxidázy húb z pralesa s využitím v environmentálnych biotechnológiách
Fungal hybrid heme peroxidases from primeval forest with application in environmental biotechnologies
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Adamčík Slavomír, PhD.
Anotácia: Hybridné hémové peroxidázy (EC 1.11.1.7) sú novoobjavené špecifické oxidoreduktázy schopné štiepiť reaktívne peroxidové väzby v anorganických aj organických zlúčeninách za súčasnej oxidácie predovšetkým organických zlúčenín na radikálové produkty, ktoré môžu následne vstúpiť do polymerizačnej reakcie. Je známych vyše 260 kompletných sekvencií týchto unikátnych enzýmov z celogenómových DNA, ktoré po preklade do proteínových sekvencií vykazujú vysoký stupeň konzervácie a zatiaľ boli objavené iba v ríši húb. Na základe vysoko konzervovaných typických sekvenčných čŕt umožňujúcich väzbu hémovej prostetickej skupiny boli zaradené ako zatiaľ posledná novoobjavená rodina do veľmi rozsiahlej peroxidázovo-katalázovej superrodiny. Tá celkovo obsahuje už vyše 41000 reprezentantov z prokaryotov aj z eukaryotov. Hybridné peroxidázy predstavujú svojou katalytickou aktivitou extracelulárne enzýmové antioxidanty so širokým využitím pri potláčaní toxických účinkov oxidačného stresu. Nedávno bola popísaná ich expresia a funkcia vo fytopatogénnych hubách. V nami predkladanom projekte sa chceme zamerať na výskum kompletných génových DNA klastrov, odpovedajúcich mRNA transkriptov ako aj príslušných sekretovaných izozýmov hybridných hémových peroxidáz u nepatogénnych húb izolovaných zo zachovaných pralesových biotopov Slovenska. Našim cieľom je získať stabilnú heterológnu expresiu vybraných rekombinantných hybridných peroxidáz s najvyššou možnou katalytickou efektivitou pre túto rodinu a purifikovať dostatočné množstvá týchto enzýmových antioxidantov aby bolo možné z vyprodukovaných kryštálov týchto bielkovín určiť ich charakteristickú trojrozmernú štruktúru. To umožní vysvetliť ich reaktivitu ako vzťah medzi štruktúrou a funkciou v hémovom katalytickom centre. Pre žiadnu hybridnú peroxidázu ešte takáto kryštálová štruktúra doposiaľ nie je známa, preto jej vyriešenie pre unikátne peroxidázy získané z pralesových biotopov otvára veľké možnosti budúceho využitia v zelených biotechnológiách.
Doba trvania: 1.7.2021 – 30.6.2025
STRAKA – Strom a krajina – vplyv drevín na diverzitu pôdnych mikroorganizmov v poľnohospodárskej krajine
Tree and country – influence of trees on diversity of soil microorganisms in agricultural land
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Adamčík Slavomír, PhD.
Anotácia: Prítomnosť solitérnej dreviny mimo lesných biotopov má dobre známe pozitívne aj negatívne dôsledky pre pasienky, lúky a kultúry poľnohospodárskych plodín. Bezprostredná blízkosť stromov spôsobuje zatienenie a s tým spojenú zmenu diverzity bylinného podrastu a spravidla nižší vzrast poľnohospodárskych porastov. Medzi pozitívny vplyv prítomnosti stromov patrí zvýšenie diverzity organizmov a s tým spojenú zvýšenú ekosystémovú funkciu. Úrodnosť pôdy, stabilita ekosystému a trvalo udržateľný rozvoj krajiny v zásadnej miere závisia od vlastností pôdy. Pôdne mikroorganizmy citlivo a rýchlo reagujú na akékoľvek zmeny v pôdnych charakteristikách a majú zásadnú úlohu pri kolobehu živín a stabilite ekosystému. V súčasnosti je málo pochopenou a o to dôležitejšou otázkou diverzita pôdnych organizmov. Prítomnosť drevín v poľnohospodárskej krajine je sprevádzaná výskytom špecifických skupín pôdnych húb s najvýraznejšou skupinou ektomykoríznych symbiontov. V pôde lúk a pasienkov dominujú CHEGD huby s pravdepodobne biotrofným spôsobom výživy. V poľnohospodárskych kultúrach sú významnou skupinou arbuskulárne mykorízne huby. Tento projekt študuje interakciu symbiotických, parazitických a saprofytických húb spojenú s prítomnosťou stromov v poľnohospodárskej krajine. Takisto vyhodnocuje možné zmeny v abiotických charakteristikách pôdy. Projekt využíva pokročilé metódy sekvenovania environmentálnej DNA, pôdne analýzy a počítačové modelovanie vplyvu ekologických faktorov.
Doba trvania: 1.7.2021 – 30.6.2025
Systematika a fylogenéza rodu Dermoloma v Európe a Severnej Amerike
Systematics and phylogeny of the genus Dermoloma in Europe and North America
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Adamčík Slavomír, PhD.
Anotácia: Dermoloma je nedostatočne známy rod klobúkatých bazídiových húb patriaci do radu Agaricales (Agaricomycotina). Celosvetovo je v tomto rode opísaných viac než 30 druhov, ale len málo z nich sa vo všeobecnosti akceptuje. Názory na morfologické ohraničenie a počet druhov sa v súčasnej literatúre rôznia. V Európe sa tradične rozlišuje tri až osem druhov, hoci počet opísaných druhov presahuje dvadsať. Naša predbežná fylogenetická štúdia naznačuje existenciu viac ako 25 molekulárnych operačných jednotiek v Európe, ktoré pravdepodobne predstavujú samostatné druhy. Cieľom navrhovaného projektu je preto definovať európske a severoamerické taxóny rodu Dermoloma molekulárnymi aj morfologickými metódami a priradiť k nim správne mená. Huby rodu Dermoloma sú dôležitou súčasťou travinných spoločenstiev a preto sa chceme venovať aj otázke analýz environmentálnych pôdnych vzoriek a hľadať vhodný barcode na odlíšenie druhov za pomoci next generation sequencing (metagenomics).
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2021
PLANTin – Votrelci medzi nami: Časovo-priestorová dynamika rastlinných invázií a ich nepriaznivý dopad na ekosystémy
Aliens among us: Spatio-temporal dynamics of plant invasions and their adverse impact on ecosystem
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Hrivnák Richard, PhD.
Anotácia: Rastlinné invázie sú postupujúcim procesom, ktorý ohrozuje biodiverzitu na úrovni druhov, biotopov a krajiny. Regionálne rozdiely v zložení nepôvodnej flóry sú spôsobené najmä klimatickými a kultúrnymi faktormi. Navrhovaný projekt sa zameriava na environmentálne pozadie rastlinných invázií na Slovensku (zahŕňa prevažnú časť Západných Karpát a priľahlú časť Panónie), ktoré bolo doteraz v tomto regióne študované len okrajovo. Dynamika rastlinných invázií bude študovaná v pobrežnej vegetácii riek, ktoré hrajú dominantnú úlohu pri prirodzenom šírení inváznych rastlín. Pomocou viacročného monitoringu vegetácie, semennej banky a pôdnych vlastností odhalíme priestorovo-časové zmeny v pobrežných ekosystémoch a prepojíme ich s environmentálnymi a ľudskými faktormi. Na základe terénnych a herbárových údajov, stanovíme ekologické nároky modelových skupín inváznych rastlín (Fallopia japonica agg. a Solidago canadensis agg.) a namodelujeme ich potenciálne rozšírenie pri súčasných i predpokladaných budúcich klimatických podmienkach. Integrovaný prístup využijeme na štúdium vplyvu rastlinných invázií na poloprírodné lúky a pasienky, ktoré predstavujú najviac invadované neantropogénne biotopy na Slovensku. Porovnáme diverzitu širokého spektra organizmov (rastliny, machorasty, huby – sekvenovaním enviromentálnej DNA, mäkkýše a pôdne bezstavovce) na neinvadovaných plochách a plochách invadovaných F. japonica agg. alebo S. canadensis agg. Kombináciou analýz pôdnych vlastností, mikrobiálnej aktivity a trofie húb zistíme ako invázie vplývajú na pôdne ekosystémové procesy. Terénny experiment bude využitý na štúdium vplyvu modelových inváznych rastlín na dekompozíciu organického materiálu. Predkladaný projekt s mimoriadne širokým pokrytím taxonomických skupín a metodologických prístupov poskytne jedinečný pohľad na procesy súvisiace s rastlinnými inváziami a umožní odhaliť, okrem všeobecných trendov, aj mechanizmy špecifické pre jednotlivé druhy alebo skupiny blízko príbuzných druh.
Doba trvania: 1.7.2020 – 30.6.2024