EXPLANT. Mezinárodní excelence ve výzkumu rostlinného podzemí: Odolnost proti suchu, mechanismy stárnutí a sekvestrace uhlíku

Registrační číslo projektu: CZ.02.01.01/00/22_010/0013090
Operační program: Jan Ámos Komenský

Celkové zdroje: 14 320 720 Kč
Datum zahájení realizace: 1. 9. 2025
Předpokládané datum ukončení: 31. 8. 2027

Projekt přináší finanční podporu třem kvalitním projekt z evropského programu Horizon Europe, z výzvy Marie Sklodowska Curie Action – Postdoctoral fellowship v roce 2024.  I přes vysoké hodnocení v této evropské soutěži nebyly nakonec projekty financovány pro nedostatek alokace finančních prostředků ve výzvě. Projekt dává těmto „no money“ projektům podporu pro realizaci kvalitně připraveného výzkumu a pro profesní rozvoj třem výzkumným pracovníkům a týmů Botanického ústavu AV ČR, v. v. i. Projekt realizují: Gabriela Santos Da Silva, PhD., Atta Ullah Khan, PhD. a Mgr. Martin Bitomský, PhD.

Hlavní cíl projektu

Projekt řeší nedostatek finančních prostředků na excelentní výzkumné projekty v rámci programů MSCA Horizon Europe. Řeší také nedostatečnou internacionalizaci českého výzkumu a omezené možnosti kariérního rozvoje pro mladé i zkušené výzkumníky. Projekt posílí mezinárodní spolupráci na Oddělení experimentální a funkční morfologie BÚ AV ČR, v.v.i.. Podpoří dva vědce přijíždějící do ČR a jejich výzkum zaměřený na odolnost rostlin vůči suchu a na mechanismy stárnutí podzemních orgánů a výjezd jednoho českého vědce do zahraničí za účelem výzkumu sekvestrace uhlíku v podzemních orgánech rostlin. Součástí je i další rozvoj spolupráce se zahraničními partnery formou stáží.

Očekávané výsledky

Aktivita č. 1 Attuallah Khan, HE, SoE

Cílem je popsat klíčové anatomické rysy v hlavních kořenech (neklonálních) a oddencích (klonálních) rostlin ze suchých pastvin a analyzovat jejich koordinaci a korelaci s distribucí rostlin podél gradientu aridity a zároveň identifikovat vztah mezi nadzemními fyziologickými rysy, podzemními znaky a dalšími podmínkami. Tento projekt si klade za cíl prozkoumat, jak se bylinné rostliny přizpůsobují suchu, pomocí analýzy anatomických rysů jejich hlavních kořenů a oddenků. Porovnáním klonálních a neklonálních druhů napříč gradientem aridity projekt prozkoumá klíčové adaptace související s hydraulickou účinností, bezpečností a strategiemi využívání vody, se zaměřením na koordinaci kořenových a oddenkových vlastností s distribucí rostlin. Studie zlepší porozumění úloze podzemních morfologických znaků v odolnosti vůči suchu, poskytne předpovědi reakcí vegetace na zvyšující se suchost a povede úsilí o obnovu suchých trávníků. Secondment: 4 měsíce, Německo, University of Hohenheim. Naučí se zde hydraulické strategie rostlin, integritu dat, standardizované protokoly a modelování hydrauliky rostlin.

Aktivita č. 1 Gabriela Santos Da Silva, HE, bez SoE

Tento návrh si klade za cíl prozkoumat proces stárnutí v oddencích (podzemních orgánech rostlin) se zaměřením na jejich strukturální, anatomické a fyziologické změny, abychom porozuměli jejich roli v rostlinném uhlíkovém hospodářství a cyklech uhlíku v půdě. Zatímco stárnutí a abscise jsou dobře studovány v nadzemních rostlinných orgánech, např. opadávání listů, stárnutí oddenku zůstává špatně pochopeno navzdory jeho významu pro klonální množení, ukládání uhlíku a rozklad. Studie bude testovat hypotézu, že oddenkové rostliny se připravují na opadávání oddenků vytvořením abscisních zón a utěsněním starých kanálů, strategickým načasováním stárnutí, aby se buď sladilo s jarním opětovným růstem pro optimální využití uhlíku, nebo aby se upřednostnilo hojení a ochrana před patogeny ve starých oddencích. Secondment: 3 měsíce, Španělsko, University of Barcelona. Naučí se zde chromatografické a spektrometrické techniky pro analýzu hormonálních profilů.

Aktivita č. 2 Martin Bitomský, HE, SoE

Cílem návrhu je identifikovat roli minerální výživy rostlin a stechiometrie (rovnováhy mezi chemickými prvky) při fixaci uhlíku pozemními bylinnými rostlinami. Ukázalo se, že budoucí předpovědi zásob uhlíku v půdě jsou výrazně ovlivněny vstupními faktory, jako je očekávaný přísun dusíku a fosforu. Abychom zjistili mechanické souvislosti mezi stechiometrií prvků v listech a fixací uhlíku v podzemních orgánech vytrvalých bylin, plánujeme měřit celkový a strukturální uhlík v podzemních orgánech a obsah několika prvků (C, N, P, S, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn a Cu) v listech. V mnoha regionech se očekává, že travnaté porosty budou v teplejších, suchších a požáry ohrožených podmínkách budoucnosti chránit zásoby uhlíku účinněji než lesy. Cílem projektu je identifikovat roli makro- a mikroživin v sekvestraci uhlíku bylinnými rostlinami. Tyto poznatky by nám pomohly přijít s informovanými řešeními založenými na přírodě pro současnou environmentální krizi způsobenou rostoucími hladinami CO2 v atmosféře.

Tento projekt je spolufinancován Evropskou unií.