Prof. Katarzyna Turnau z Wydziału Biologii Uniwersytetu Jagiellońskiego prowadzi badania, które mają przyczynić się do zastąpienia intensywnego nawożenia i chemizacji rolnictwa przez zastosowanie metod biologicznego wspierania upraw. W projekt „Interakcje roślin z mikroorganizmami w odpowiedzi na obecność potencjalnie toksycznych metali, metaloidów i krzemu (Si)” będą także zaangażowani naukowcy ze Słowacji i z Austrii.
W ramach współpracy przeprowadzone zostaną obserwacje dotyczące interakcji grzybów endofitycznych z roślinami w warunkach obecności metali potencjalnie toksycznych. Przeanalizowany zostanie wpływ krzemu na zdolność utrzymania homeostazy przez rośliny w warunkach stresu abiotycznego. Zastosowanie krzemu modyfikuje jakościowo bariery transportu metali potencjalnie toksycznych zarówno tych, które jako pierwiastki śladowe są konieczne dla funkcjonowania roślin, jak i tych, które są zbędne. Hipotetycznie taka sytuacja może negatywnie oddziaływać na kolonizację rośliny przez grzyby endofityczne, które wnikając do wnętrza rośliny, chronią gospodarza przed infekcjami pasożytniczymi, modyfikują aktywność fizjologiczną roślin poprzez wpływ na procesy fotosyntezy oraz dostęp do nutrientów obecnych w formie trudno dostępnej dla rośliny rozwijającej się samodzielnie.
Analizie poddany zostanie proces kolonizacji roślin przez endofity w obecności metali toksycznych i Si w uprawach hydroponicznych i glebowych. Sam proces kolonizacji przez endofity nadal nie jest dobrze poznany. Dotychczasowe badania opierają się na badaniach w oparciu o barwienia w wysokiej temperaturze co utrudnia dokładne poznanie zachodzących procesów (zmiany budowy tkanek roślinnych). W trakcie kolonizacji często następuje zmiana sposobu wzrostu grzybni z formy strzępkowej w drożdżoidalną.
Projekt będzie realizowany przez 2 lata przez naukowców z Polski, Austrii i Słowacji. Krakowscy uczeni oferują w nim znajomość dotychczasowych informacji i metod badawczych związanych z interakcjami roślin z endofitami. W ramach współpracy z naukowcami z Wiednia opracowywane są obecnie markery fluorescencyjne grzybów endofitycznych umożliwiające bezpośrednie śledzenie procesu kolonizacji w obrębie tkanek roślinnych. Z kolei grupa słowacka posiada ekspercką wiedzę dotyczącą zmian morfologii tkanek roślinnych w obecności Si i metali ciężkich.
Projekt otrzymał finansowanie w programie NAWA. Głównym celem naborów w programie wymiany bilateralnej naukowców ze Słowacją, organizowanym przez Narodową Agencję Wymiany Akademickiej (NAWA), jest wsparcie mobilności badaczy w realizacji projektów badawczych, uzgodnionych i prowadzonych wspólnie z partnerami z zagranicy. Środki pochodzące z umów bilateralnych mogą być wykorzystane wyłącznie na mobilność osób uczestniczących w projekcie, nie pokrywają kosztów samych badań, ale stanowią doskonałe wsparcie w ich realizacji.
Łukasz Wspaniały