Katedra experimentální biologie rostlin

Pro studenty

Témata kvalifikačních prací

Kurzy

• Přehled katedrou zajišťovaných kurzů (STAG)

• Studijní materiály na Moodle

• Kalendář akademického roku

Předměty

• Fyziologie rostlin (KEBR 220)

  Cílem přednášky je: Vysvětlit povahu a význam nejdůležitějších fyziologických pochodů, které utvářejí život rostlin. Objasnit fyzikální, biochemické a molekulárně biologické zákonitosti, jimiž se řídí výměna hmoty a energie mezi rostlinou a okolím i přeměny energie a pohyb látek uvnitř rostliny mezi jejími jednotlivými částmi. Dát studentům základní povědomost o kvantitativních charakteristikách těchto pochodů a vychovat v nich schopnost kvantitativně je hodnotit za různých podmínek prostředí s použitím elementárních matematických vztahů. Objasnit úzké vztahy mezi strukturami a funkcemi a to na úrovni orgánů, pletiv, buněk, buněčných součástí (organel i jiných součástí buněk) a makromolekulárních komplexů. Vytvořit základy pro rozbory a předpovědi chování rostlin v různých ekologických soustavách a v podmínkách rostlinné výroby.

  Obsah: (1) Růst a vývoj rostlin. Ontogenetické cykly vývojově starších rostlin (řas, mechorostů, kapradin) a semenných rostlin. Evoluce regulačních mechanismů růstu a vývoje rostlin, organogeneze. (2) Regulace růstu a vývoje - fytohormony a další regulační látky rostlin a přenos signálů v buňce. (3) Ontogeneze - vegetativní fáze růstu. Klíčení semen, dormance semen a pupenů, rašení. Fotomorfogeneze - regulace růstu a vývoje světlem. Fotoreceptory pro červené a modré světlo, klasifikace reakcí rostlin na světlo. Příjem a přenos fotoperiodického signálu, endogenní rytmy fyziologických pochodů. (4) Juvenilita a přechod ke generativní fázi vývoje, jarovizace. Fotoperiodismus a indukce kvetení. Regulace vývoje květních orgánů. Samčí a samičí gametogeneze, oplození, embryogeneze a vývoj plodů. Somatická embryogeneze. Vegetativní rozmnožovací orgány - tuberizace. Senescence - stárnutí. (5) Buněčná stěna , vlastnosti a funkce v rostlinné buňce. (6) Fotosyntéza - primární (světelné) reakce, struktura fotosyntetického aparátu, barviva rostlin. Základy rostlinné bioenergetiky. (7) Fotosyntéza a dýchání. Fixace uhlíku - typy karboxylačních cyklů. (8) Fotosyntéza a dýchání listů, celých rostlin a porostů, ekofyziologie fotosyntézy. (9) Stav a pohyb vody v rostlině. Výměna tepla, vodní páry a plynů mezi rostlinou a prostředím. (10) Výměna rozpuštěných látek s prostředím a jejich přesuny v rostlinném těle, transport asimilátů floémem. (11) Minerální a organická výživa rostlin. Příjem a asimilace prvků. (12) Faktory vnějšího prostředí, stresory, reakce rostlin na abiotický a biotický stres. (13) Sekundární metabolity rostlin, jejich význam pro ochranu rostlin a využití člověkem.
  

  Garant: prof. Ing. Jiří Šantrůček, Ph.D.

• Malá fyziologie rostlin (KEBR 562)

  Cílem přednášky je seznámit studenty s nejdůležitějšími fyziologickými procesy v rostlinách. Fyziologické pochody jsou prezentovány v souvislosti se strukturou rostliny (funkce kořene, listů apod.) a také v souvislosti s podmínkami, ve kterých rostlina roste (význam eko/fyziologických adaptací). Součástí přednášky jsou zápočtové desetiminutové prezentace studentů na související témata.

  Obsah:
  Ontogenetické cykly rostlin, klíčení
  Růst a vývoj rostlin - vegetativní
  Růst a vývoj rostlin - generativní
  Fotosyntéza - primární procesy
  Fotosyntéza - karboxylace, fotorespirace, C4 and CAM
  Voda v rostlině (příjem, vedení)
  Výměna tepla, vodní páry a CO2
  Asimiláty, transport, zásobní látky
  Minerální a organická výživa rostlin
  Abiotický stres
  Biotický stres, symbiózy, sekundární metabolity
  

  Garant: RNDr. Tomáš Hájek, Ph.D.

• Biologie rostlinné buňky (KEBR 945)

  Kurs má poskytnout základní informace v celém rozsahu biologie buňky. Studenti se seznámí s klíčovými pojmy oboru a budou se v něm spolehlivě orientovat. Uvědomí si jeho návaznost na další obory biologie.

  Obsah přednášek:
  1. Hierarchie systémů, živé systémy, základy evoluce rostlinné buňky.
  Buňka a její ultrastruktura. Biomembrány a buněčná stěna, kompartmentace buňky, organely.
  2. Plazmalema a tonoplast, membránový a buněčný transport, osmotické jevy.
  3. Jádro, jadérko, organizace genomu a chromozomy, chromatin a jeho organizace, nukleové kyseliny, replikace DNA, syntéza RNA, sestřih.
  4. Translace genetické informace a proteosyntetický aparát buňky, ribozómy, aminokyseliny, degradace proteinů.
  5. Buněčný cyklus- reprodukce buněk a jejích součástí. Dělení jádra, mitóza, meioze. Dělení buňky. Buněčné populace.
  6. Cytoskelet, endomembránový systém. Klasifikace buněčných pohybů.
  7. Signály, reakce buňky na vnější faktory a podmínky prostředí, fytohormony. Růst a diferenciace jako složky ontogeneze buňky. Klasifikace růstových dějů. Diferenciace jako regulace aktivity genu.
  8. Semiautonomní organely. Organizace mitochondrií. Lokalizace jednotlivých fází katabolismu glycidů. Plastidy a jejich metamorfóza. Struktura chloroplastů. Fotosyntéza a metabolismus uhlíku.
  9. Reakce buňky na abiotický a biotický stres. ROS.
  10. Produkce sekundárních metabolitů rostlinnou buňkou.
  11. Apoptóza a senescence rostlinné buňky.
  
  Obsah cvičení:
  Mikroskopické techniky, praktické ukázky. Journal club.
  

  Garant: Ing. Marie Hronková, PhD.

• Imunita rostlin (KEBR 206)

  Cílem předmětu je seznámit studenty se základy interakcí rostlin s mikroorganismy (většinou patogeny) s důrazem na rostlinnou imunitu. Studenti se stručně seznámí jak s makroskopickými důsledky interakce rostlin s mikroorganismy, tak především s molekulárními ději v rámci rostlinné imunity. Zároveň budou představeny i praktické důsledky (využití) znalostí rostlinné imunity, které by měly být studenti schopni, po dokončení kurzu, kriticky diskutovat.
  Součástí předmětu jsou i cvičení, v rámci nichž se studenti seznámí se základními technikami analýzy imunitních reakcí rostlin.
  V rámci předmětu si současně kladu za cíl zlepšit komunikativní (především mluvené) dovednosti studentů s čímž souvisí, že studenti absolvují dva různé typy prezentací na dané téma, diskusní hodinu a ústní zkoušku.

• Fytohormony, růst a vývoj rostlin I (KEBR 633)

  Kurz je zaměřen na rozvinutí základních znalostí z fyziologie rostlin v oblasti růstu a vývoje rostlin, zaměřuje se na samostatnou orientaci v současných znalostech o růstu a vývoji rostlin a na aktuální přehled látek hormonální povahy, které se podílejí na regulaci těchto procesů.
  Zabývá se novými přístupy a metodami používanými v této oblasti výzkumu. Soustřeďuje se na hlubší poznání některých příkladů vývojových jevů a jejich mechanismů, s přihlédnutím k zájmům studentů a zaměření jejich magisterských prací.

  Obsah přednášky:
  Současný stav poznatků o klíčových vývojových změnách v životě rostlin:
  1. Přehled růstu a vývoje - rané fáze vývoje rostliny, embryogeneze, klíčení.
  2. Vegetativní fáze vývoje rostliny - funkce vrcholových meristémů v průběhu ontogeneze, růst a regulace růstu kořene a vrcholu stonku.
  3. Vliv světla na vývoj rostliny - fytochrom, receptor pro červené světlo.
  4. Reakce na modré světlo- morfogeneze a pohyb průduchů.
  5. Přechod z vegetativní fáze růstu ke kvetení, regulace kvetení.
  6. Senescence a programovaná buněčná smrt, její úloha ve vývoji rostliny.
  7. Hormonální regulace růstu a vývoje, přenos a zpracování signálů z okolí.
  8. Auxin a jeho funkce v rostlině.
  9. Gibereliny a cytokininy.
  10. Etylén a kyselina abscisová.
  11. Brasinosteroidy, kyselina jasmonová, polyamimy a další látky hormonální povahy.
  12. Růstová a vývojová reakce rostliny na abiotický a biotický stres. 13. Fyzikálně-chemické a biologické metody využívané při studiu růstu a vývoje rostlin.
  
  Obsah cvičení:
  Seznámení s moderními metodami a vybavením, používaným na ústavech v Českých Budějovicích a v Praze.
  "Journal club"- studium a rozbor aktuálního článku z oboru.

  Garant: Ing. Marie Hronková, PhD.

• Fytohormony, růst a vývoj rostlin II (KEBR 634)

  Kurz se specializuje na rozvinutí znalostí v oblasti růstu a vývoje rostlin, získaných v magisterském kurzu Fytohormony, růst a vývoj rostlin. Je zaměřen na získání nových pokročilých znalostí v této oblasti a na aktuální současný přehled látek hormonální povahy, které se podílejí na mechanismech přenosu signálů.
  Kurz se zabývá novými přístupy a metodami používanými v této oblasti výzkumu. Soustřeďuje se na hlubší pochopení některých příkladů vývojových jevů a jejich mechanismů, s přihlédnutím k zájmům studentů a zaměření jejich doktorských prací.

  Obsah přednášky
  1. Přehled růstu a vývoje rostlin - od buňky přes pletivo k organismu. Fytohormony, signalizace a funkce. 2.Embryogeneze, klíčení a vegetativní fáze vývoje rostliny - funkce vrcholových meristémů v průběhu ontogeneze, růst a regulace růstu kořene , stonku a listů. 3. Světlo (jeho kvalita a kvantita) řídí vývoj rostliny - fytochrom, receptor pro červené světlo. 4. Reakce na modré světlo- morfogeneze a pohyb průduchů, UV receptor. 5. Přechod z vegetativní fáze růstu ke kvetení, regulace kvetení. 6. Senescence a programovaná buněčná smrt, její úloha ve vývoji rostliny. 7. Hormonální regulace růstu a vývoje, přenos a zpracování signálů z vnějšího prostředí. 8.Auxiny a jejich funkce v rostlině. 9. Gibereliny a cytokininy. 10. Etylén a kyselina abscisová. 11. Brasinosteroidy, kyselina jasmonová, polyamimy a další látky hormonální povahy. 12. Růst a vývojová reakce rostliny na abiotické a biotické stresory. 13. Metody využívané při studiu růstu a vývoje rostlin (molekulární biologie, fyziologie, mikroskopie-konfokální mikroskopie)..
  
  Obsah cvičení
  Seznámení s moderními metodami a vybavením na ústavech v Českých Budějovicích a v Praze. " "Journal club"- studium a analýza aktuálních článků ze zájmové oblasti.
  

  Garant: Ing. Marie Hronková, PhD.

• Stabilní izotopy v biologii (KEBR 620)

  Cílem je podat studentům základní teoretické i praktické informace o přirozeném zastoupení a frakcionaci stabilních izotopů v životním prostředí a o tom jak analýzy stabilních izotopů mohou přispět k poznání dějů probíhajících v organizmech, v ekosystému i v globálních biogeochemických procesech. Zmíněny budou i medicínské a hospodářsko-právní aplikace. Součástí kurzu bude praktické cvičení v analytice stabilních izotopů a exkurse na českých i zahraničních pracovištích zabývajících se touto problematikou.

  Více info

Katedra experimentální biologie rostlin

Lidé a kontakty

Katedra botaniky

Výzkum

• 

  Archeobotanika a paleoekologie

  Archeobotanika je vědecký obor, úzce související s environmentální archeologií. Zabývá se analýzou rostlinných makrozbytků (především semena rostlin) a mikrozbytků (pyl, fytolity, škrob) a interpretací rostlinných zbytků v rámci archeologických situací. Typickým příkladem jsou domestikované rostliny, na jejichž základě se rekonstruují společenské a ekonomické vztahy v pravěkých a historických společnostech. Laboratoř archeobotaniky a paleoekologie (LAPE) provádí výzkum v České republice, jižní Evropě a v Africe. Dalšími obory zájmu jsou archeozoologie, zabývající se zvířecími zbytky na archeologických lokalitách a paleoekologie, integrující vztahy lidských společností s přírodou v minulosti

  Dozvědět se více

• 

  Bryologie

  Bryologie je obor, zabývající se všemi aspekty biologie mechorostů. Přes svou nenápadnost jsou mechorosty druhou největší skupinou vyšších rostlin, která je i u nás zastoupená téměř 900 druhy. Bryologická skupina na Katedře botaniky je součástí Systematiky vyšších rostlin, ale zpracováváme i ekologická témata a metodicky máme blízko ke skupinám které pro svou práci potřebují mikroskopické metody.

  Dozvědět se více

• 

  Ekologie obnovy

  Zabýváme se ekologickou obnovou různých narušených ekosystémů, zejména po těžbě (různé kamenolomy, pískovny, vytěžená rašeliniště, odvaly, odkaliště atd.), ale také obnovou luk, opuštěných polí, lesů nebo mokřadů.
  Soustředíme se zejména na využití spontánní sukcese, která spoléhá pouze na přírodní procesy. V poslední době se náš výzkum výrazněji zaměřuje také na asistovanou obnovu degradovaných stanovišť, např. s pomocí velkých býložravců nebo regionálních semenných směsí. Výsledky botanických výzkumů kombinujeme s poznatky z jiných oborů, např. entomologie, a publikujeme je v předních mezinárodních časopisech. Širším cílem je také popularizace a propagace oboru mezi odbornou veřejností a praktiky. Snažíme se také pozitivně ovlivňovat národní politiku a tvorbu resortních zákonů a směrnic.
  Ekologie obnovy spojuje ekologickou teorii a praktické aplikace a zaměřuje se na obnovu narušených, degradovaných nebo dokonce zcela zničených ekosystémů. Jedná se o relativně mladou vědní disciplínu s velkou perspektivou, která umožňuje aktivní propojení vědy a praxe. Českobudějovická skupina patří k předním evropským týmům v oboru a je jediným pracovištěm s touto specializací v České republice.
  Pracovní skupina je neformálním seskupením při Katedře botaniky Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, které spojuje lidi zabývající se tématem ekologie obnovy. Sdružuje nejen pracovníky a studenty Katedry botaniky, ale i lidi z dalších institucí (univerzity, ústavy Akademie věd ČR, nevládní organizace a další veřejné i soukromé instituce).

  Dozvědět se více

• 

  Funkční ekologie rostlin

  Tato skupina se soustředí především na procesy vedoucí k utváření a udržování rostlinné diverzity v druhově bohatých polopřirozených lučních společenstvech a na význam této diverzity pro všestranné fungování ekosystémů. Naše práce je motivována potřebou rozšířit a prohloubit znalosti o rozložení biodiverzity v prostoru a čase a o mechanismech, které za tímto rozložením stojí. V průběhu několika minulých let byly nashromážděny důkazy, které jasně ukazují, jak nahlížení na rostlinná uskupení z pohledu jejích funkčních vlastností (traitů) může přinést nový pohled na proces utváření rostlinných společenstev a soužití druhů v čase. Navíc funkční vlastnosti rostlin přímo odrážejí následky interakcí s dalšími trofickými úrovněmi (s kaskádovým vlivem na býložravce a rozkladače) a ovlivňují celou škálu funkcí ekosystémů (produktivita, kontrola invaze, koloběh živin, opylování, atd.), s přímými důsledky pro různé ekosystémové služby zajišťované druhově bohatými ekosystémy.

  Náš výzkum soustředíme obzvláště na mechanismy uchycování druhů (dynamika mezer v porostu, reprodukční a klonální znaky), druhové interakce (kompetice, facilitace, poloparazitismus) a lokální adaptace (fenotypová plasticita a dědičná epigenetika) pomocí studia různých nadzemních i podzemních znaků rostlin. Kombinujeme rozsáhlé terénní pokusy, zahrnující dlouhodobé výzkumné plochy, s pokusy ve sklenících a růstových komorách k vyhodnocení vlivu změn ve funkčních vlastnostech na soužití druhů a na různé ekosystémové funkce.

  Dozvědět se více

• 

  Mykologie

  Houby jsou extrémně druhově bohatou skupinou organismů zastávající v přírodě nezastupitelnou roli zejména jako rozkladači, symbionti (mykorhiza, lichenismus) a parazité. V současnosti je známo asi 150 tisíc druhů hub a lišejníků, reálný odhad je 2,2-3,8 milionů, o ekologii a rozšíření i těch popsaných toho často není moc známo. Každý živý organismus přitom s houbami nějak interaguje a ty makroskopických rozměrů na sebe vážou celá houbová společenstva. Proto jakákoliv změna cenných biotopů, kterými se prioritně zabýváme, s sebou přináší i změnu na ně vázaných houbových společenstev s možností vyhynutí vzácných druhů hub a lišejníků.

  Dozvědět se více

• 

  Sinice a řasy

  Algologie nebo také fykologie se věnuje studiu sinic a řas, ve všech jejich biotopech – od horkých po mrazové pouště, od třeboňských rybníků po tropické pralesy. V naší laboratoři se hlavně soustředíme na fylogenezi a ekologii sinic (Cyanobacteriota) a krásnooček (Euglenophyta), ale pracujeme také s parožnatkami (Charophyceae, ve spolupráci s orgány ochrany přírody) nebo rozsivkami (Bacillariophyceae, to zejména ve spolupráci s forenzním výzkumem s Kriminalistickým ústavem PČR). Kombinujeme terénní práci ve vodách a na skalách s prací u optických i elektronových mikroskopů i v molekulární laboratoři.

  Dozvědět se více

• 

  Systematika cévnatých rostlin

  Co určuje morfologickou a genetickou variabilitu a geografické rozšíření rostlin? Studujeme evoluční procesy (např.  hybridizace, polyploidie, vznik druhů), reprodukci rostlin, i vliv historie (např. střídání dob ledových a meziledových). Jednotlivé poznatky se snažíme propojovat. Blízká nám jsou i témata spojená s ohroženými druhy a ochranou přírody. Pracujeme jak v terénu po celé Evropě (např. Šumava, Alpy, Skandinávie, Balkán), tak v molekulární laboratoři.

  Dozvědět se více

Výzkumné projekty a publikace