Projekty
Řešené výzkumné projekty
Osud vybraných mikropolutantů, které se vyskytují ve vyčištěné vodě a kalech z čistíren odpadních vod, v půdě
Výsledky projektu by měly zodpovědět otázky položené ve výzkumném tématu: Zda a za jakých podmínek může být vyčištěná odpadní voda a případně i kaly využity v zemědělství k závlahám nebo hnojení; Zda (a do jaké míry) mohou být kontaminovány potraviny; Zda v půdách dochází k akumulování těchto látek; Zda dochází k významným změnám půdního mikrobiomu ve smyslu jeho struktury, diverzity a funkcí; Zda a v jaké míře mohou být látky uvolněny do vodních zdrojů a kontaminovat zdroje pitné vody; A zda se již v současné době některé z látek ve vodních zdrojích vyskytují.
Financování: 2021 – 2023
Poskytovatel: Ministerstvo zemědělství ČR - QK21020080
Hlavní řešitel: prof. Radka Kodešová, CSc., Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů, Praha
Spoluřešitelé:
doc. Roman Grabic, PhD., Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Fakulta rybářství a ochrany vod, Vodňany RNDr. Alica Chroňáková, PhD., Biologické centrum AV ČR, Ústav půdní biologie a biogeochemie, České Budějovice
Projektový tým (ÚPBB):
RNDr. Alica Chroňáková, PhD.,
MSc. Ana Catalina Lara Rodriguez, Ph.D.
Mgr. Veronika Jílková, PhD.
Ing. Lucie Kotrbová, PhD. student
Ing. Martina Petrlíková
Hledáme motivované studenty do našeho týmu
Spojení funkčních vlastností tří úrovní organismů jako indikátorů ekosystémových funkcí v Arktidě - TRAPA
Je známo, že funkční vlastnosti organizmů významně souvisejí s ekosystémovými službami. Řada prací se již zabývala jednotlivými podíly organizmů různých trofických úrovní na formování ekosystémových služeb, ale o propojení funkčních vlastností organizmů napříč úrovněmi se mnoho neví. V tomto projektu chceme pomocí manipulativních experimentů propojit funkční vlastnosti tří úrovní (rostlin, půdní fauny a půdních mikroorganizmů) a ekosystémové funkce relevantní pro ekosystémové služby arktické tundry (jako relativně jednoduchého modelového systému). Experimentálně budou kvantifikovány vybrané ekosystémové funkce (sekvestrace uhlíku, stabilita, fertilita a retence vody v půdě). Předpokládáme, že propojení vybraných funkčních vlastností organizmů různých úrovní do „multitrofických“ souborů funkčních vlastností nám umožní určit rozhodující funkční vlastnosti pro ekosystémové funkce.
Financování (roky): 2017 - 2019
Poskytovatel (financování): GA ČR
Garant: Miloslav Devetter
Chování léčiv v systému voda-půda-rostlina
Abstrakt: V posledních letech bylo identifikováno nebezpečí plynoucí z přítomnosti lidských a veterinárních léčiv v životním prostředí. Léčiva mohou kontaminovat půdu a následně potraviny. Hlavním účelem projektu je lépe pochopit chování léčiv v různých půdách a bioakumulaci v rostlinách. V rámci projektu bude řešeno několik úkolů: a) Bude vyhodnocena kompetice/kooperace při sorpci léčiv v různých půdách; b) Budou vyhodnoceny degradační rychlosti vybraných léčiv, rychlost produkce a stabilita jejich metabolitů; c) Bude vyhodnocen vliv léčiv na půdní mikrobiální biomasu, aktivitu a strukturu a také naopak vliv mikrobiálních podmínek na rozklad léčiv v půdách; d) Bude vyhodnocena adsorpce léčiv z půdy kořeny různých rostlin; e) Bude vyhodnocena bioakumulace rostlinami v podmínkách transientního proudění vody a kontaminantů; f) Bude numericky modelováno pozorované proudění vody, transport léčiv a jejich bioakumulace.
Cíle projektu: Cílem projektu je popsat: 1) souvislosti chování léčiv s půdními fyzikálními, chemickými a mikrobiálními podmínkami; 2) chování mikrobiálních společenstev v souvislosti s typem a stupněm kontaminace; 3) bioakumulaci léčiv (metabolitů) v rostlinách s půdními podmínkami; 4) model adsorpce léčiv kořeny rostlin.
Poskytovatel: GA ČR (2017-2019), No. 17-08937S
Hlavní řešitel: prof. Ing. Radka Kodešová, CSc., Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů, Praha
Spoluřešitelé:
doc. Roman Grabic, PhD., Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Fakulta rybářství a ochrany vod, Vodňany
RNDr. Alica Chroňáková, PhD., Biologické centrum AV ČR, Ústav půdní biologie, České Budějovice
Projektový tým (ÚPB):
RNDr. Alica Chroňáková, PhD.,
MSc. Zuzana Frková, PhD.,
Tomáš Chrudimský, PhD.,
RNDr. Anna Koubová, PhD.,
Ing. Martina Petrlíková
Hledáme motivované studenty do našeho týmu!
Unikátní biosyntetické enzymy jako klíč k novým bioaktivním látkám
Efektivní vyhledávání producentů nových, farmaceuticky atraktivních, přírodních látek vyžaduje uplatnění nových skríningových technik s využitím genomových informací. Rostoucí informace o genetice biosyntézy přírodních látek a jejich strukturních komponent umožňuje využít nově charakterizované enzymové systémy jako markery při genetickém skríninku potenciálních producentů strukturně a funkčně unikátních aktivních látek, které se mohou uplatnit jako nová antibiotika, immunomodulátory a kancerostatika. V projektu budou takto využity enzymy aktinomycet, cyklizující aminolevulinát syntáza a nový typ polyketidsyntázy specifický pro krátké lineární polyketidy.
Cíle projektu: 1) Pomocí genetického skríninku na přítomnost dvou unikátních biosyntetických genů vyhledat potenciální producenty nových aktivních látek. 2) Analyzovat biosyntetické genové shluky, které tyto geny obsahují a určit jimi kódované látky. 3) Testovat biologické aktivity nových látek.
Poskytovatel: Ministerstvo zdravotnictví ČR (2017-2020), No. 17-30091A
Hlavní řešitel: Mgr. Kateřina Petříčková, PhD. Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Přírodovědecká fakulta, České Budějovice
Spoluřešitelé:
- RNDr. Alica Chroňáková, PhD., Biologické centrum AV ČR, Ústav půdní biologie, České Budějovice
Projektový tým (ÚPB):
RNDr. Alica Chroňáková, PhD.,
RNDr. Tomáš Chrudimský, PhD.,
Ing. Václav Krištůfek, CSc.,
Ing. Martina Petrlíková
Hledáme motivované studenty do našeho týmu!
Dekompozice organické hmoty a sekvestrace uhlíku na přirozeném gradientu zdrojů labilního uhlíku v půdách temperátních jehličnatých lesů
Tento projekt se bude zabývat vlivem labilního uhlíku (C) z různých zdrojů (opad, kořenové exudáty, medovice) na dekompozici půdní organické hmoty (POH) a sekvestraci C v půdách temperátních jehličnatých lesů, které jsou z globálního hlediska zásadní pro uchovávání
organického C. Navrhovaný projekt se bude zabývat především: (i) rychlostí dekompozice POH a sekvestrace C na přirozeném gradientu zdrojů labilního C; (ii) potenciálem zvýšení rychlosti dekompozice a sekvestrace C při zvýšeném přísunu labilního C; (iii) ovlivněním toku labilního C mikrobiální komunitou a faunou; a (iv) rolí jednotlivých zdrojů labilního C v tocích C půdou. Odběry vzorků a pozorování v terénu bude doplněno terénními a laboratorními manipulativními pokusy, obojí bude následováno laboratorními analýzami.
Poskytovatel: GAČR
Řešitel: Veronika Jílková
Endofytické bakterie a houby: interakce v kontextu vývoje ekosystému
Podle nejnovějších vědeckých poznatků mají mikroorganismy kolonizující vnitřní prostory nadzemních částí rostlin zásadní vliv na existenci a fungování svých hostitelů – od zdraví až po evoluční diverzifikaci. Jejich specifická úloha v rostlinné ekologii přesto stále zůstává neprozkoumána. V projektu budeme oveřovat hypotézu, že endofytické mikroorganismy (interagující bakterie a houby) zvyšují funkční plasticitu rostlin a zlepšují jejich schopnost přizpůsobit se měnícím se podmínkám během vývoje ekosystému. Budeme sledovat složení a funkci endofytických společenstev kolonizujících taxonomicky různorodou skupinu modelových rostlin podél přirozeného sukcesního gradientu. Jako experimentální systém poslouží dlouhodobě sledované lokality v nerekultivovaných částech západočeských hnědouhelných výsypek. Jsme přesvědčeni, že získáním poznatků o komplexních interakcích mezi různými endofytickými mikrorganismy a rostlinami, jež spolu vytvářejí unikátní biologické entity, zlepšíme naše chápaní důležitých aspektů ekologie, nejen našich modelových druhů, ale i na obecné úrovni.
Poskytovatel: GAČR
Člen týmu: Veronika Jílková
Dekompozice a sekvestrace dostupného a stabilního uhlíku v půdách temperátních jehličnatých lesů
Půdní organický uhlík (POC) je největším zásobníkem uhlíku (C) v temperátních jehličnatých lesích. Zásobník půdního C je ale citlivý ke změnám v přísunu dostupného C, což může ovlivnit rozklad půdní organické hmoty (POH) a ukládání C v půdě. Naše znalosti o procesech ovlivněných přísunem dostupného C v půdách temperátních jehličnatých lesů jsou nicméně velmi omezené, a to především vzhledem k budoucí změně klimatu. Tento projekt se proto zaměřuje na stanovení rychlosti rozkladu dostupné a stabilní POH a ukládání POC, na potenciální nárůst rozkladu dostupné a stabilní POH a ukládání POC s narůstajícím přísunem dostupného C, a na roli půdního mikrobiálního společenstva v toku dostupného a stabilního C půdami jehličnatých lesů.
Poskytovatel: AV ČR
Řešitel: Veronika Jílková
Tetracyklinový rezistom v půdě: pohled do sítě vztahů mezi invadujícícmi a rezidentními bakteriemi a prostředím
Tento projekt respektuje potřebu lepšího porozumění vlivu environmentálních faktorů na šíření genů zodpovědných za rezistenci vůči antibiotikům (ARG) mezi fekálními a půdními bakteriemi. Bude studována modelová situace, kdy je půda hnojena hnojem, který pochází od dojnic pravidelně ošetřovaných tetracyklinem (T). Využit bude HOT-SPOT model umožňující detailní studium vstupu, přežití a usídlení fekálních bakterií rezistentních k tetracyklinu (TR), příslušných genů (TRG) a odpovědných mobilních prvků (TRME) do půdy. Tento projekt přinese komplexní informace, které umožňují nahlédnout do sítí vztahů tetracyklin rezistentních bakterií hnojené půdy. Projekt ukáže význam tří různých faktorů na šíření tetracyklinové rezistence v hnojené půdě: (i) přežití invadujících fekálních (TR) bakterií, (ii) abiotický vliv hnoje na rezidentní půdní (T) rezistom a (iii) horizontální přenos TRG/TRME.
Řešitelka: RNDr. Dana Elhottová, PhD.
Poskytovatel dotace: GAČR 2017-2019 (5668 tis Kč)
Funkční diverzita půdních mikroorganizmů rašelinné smrčiny a její vliv na DOM v půdě
Navrhovaný projekt se zaměřuje na vnitřní heterogenitu rašelinných smrčin (RS, střední Evropa) a její vliv na půdní mikrobiální společenstvo, půdní organickou hmotu (SOM) a kvalitu rozpuštěné organické hmoty (DOM). V RS dochází dlouhodobě k vysoké akumulaci rašeliny a vysoké retenci vody. Vnitřní heterogenita způsobená přítomností cévnatých rostlin a keříčků ovlivňuje funkci RS a způsob jakým získávají, zpracovávají a investují zdroje. Stále je však nejasné, zda je tato vnitřní prostorová heterogenita provázaná s funkční diverzitou půdních mikroorganizmů a s půdními procesy, které ovlivňují kvalitu DOM. Budeme studovat vliv cévnatých rostlin (Suchopýr pochvatý) a keříčků (Brusnice borůvka) na SOM, DOM a funkční diverzitu mikrobiálního společenstva na třech lokalitách RS s využitím chemických, mikrobiologických a molekulárně biologických metod zahrnující značení stabilními izotopy a pyrosekvenace. DOM bude analyzován pomocí fluorescenčních spekter, velikostní frakcionace a iontové chromatografie. Terénní měření budou doplněny manipulativními pokusy v laboratoři i v terénu.
We suggest to study spruce swamp forest (SSF, Central Europe) internal heterogeneity related to soil microbial community functioning, soil organic matter (SOM) and dissolved organic matter (DOM) quality and quantity. In SSF, spruce and peat mosses are responsible for peat accumulation and the related high soil water retention. The patchy co-dominants, cotton grass and dwarf shrubs, bring internal SFF spatial variability and affect the functioning of the whole SFF in the way they acquire, process and invest resources. However, it is still unknown if this spatial heterogeneity is reflected in the functional diversity of soil microorganisms and ongoing soil processes, which affect DOM quality. We will study effect of cotton grass and blue berries on SOM, DOM and microbial functioning at three SSF sites using chemical, microbiological and molecular methods including stable isotope probing and pyrosequencing. SOM will be analyzed by fluorescence spectral analyzes, size exclusion and ion chromatography. Manipulative field and laboratory experiments will complete field measurements.
Vytvoření nového způsobu a zařízení pro monitoring infekčního tlaku moru včelího plodu
Program: Jihočeské Univerzitní a Akademické Centrum Transferu Technologií v Českých Budějovicích (JCTT), Operační program Výzkum a vývoj pro inovace prioritní osa 3, oblasti podpory 3.1 - Komercializace výsledků výzkumných organizací a ochrana jejich duševního vlastnictví
Anotace: Navrhujeme výrobu nového testu - RIDA®COUNT Paenibacillus larvae s živným médiem a chromogenem vhodným pro detekci původce moru včelího plodu - Paenibacillus larvae. Výroba standardizovaných a levných detekčních karet a jednotná metodika jejich použití a vyhodnocení umožní plošný monitoring patogenu a tím pomůže identifikovat oblasti, v nichž mor včelího plodu persistuje a odkud se šíří. Metodika vyšetření bude použitelná i v ostatních zemích, kde se používá konvenční způsob ošetřování včelstev.
Garant projektu: Prof. František Sehnal (BC AV ČR, v. v. i. Č. Budějovice)
Spoluřešitelé: Mgr. Štěpán Ryba, PhD., Ing. Aleš Křenek, Dr. Janez Mulec, PhD., Daniel Štipl
Udržitelné systémy pěstování brambor zajišťující ochranu proti obecné strupovitosti
Program: Komplexní udržitelné systémy v zemědělství 2012-2018 „KUS“
Anotace: Omezit výskyt obecné strupovitosti na území ČR pomocí nových preventivních opatření vedoucích k potlačení původců onemocnění. Opatření budou založena: 1) na úpravách půdy přídavky makro i mikroelementů tak, aby se podpořil optimální růst rostlin, 2) na přídavcích vybraných forem organické hmoty, která zajistí rozvoj mikroorganismů antagonistických k patogenním bakteriím.
Příjemce - koordinátor projektu: RNDr. Markéta Marečková, PhD. (VÚRV Praha-Ruzyně)
Využití přístupů metagenomiky a metatranskriptomiky k charakterizaci mikrobiální diverzity člověkem ovlivněných půd
Cílem projektu je zhodnotit diverzitu půdního mikrobiálního společenstva v rozličných ekosystémech ovlivněných lidskou činností (intenzivní zemědělství související s organickým hnojením a vysušováním, odledňování související s oteplováním klimatu) pomocí 454 pyroskevenování. Budou vyvinuty a standardizovány pracovní postupy pro amplikonové i shotgunové sekvenování, tak jako i bioinformatické nástroje zpracování a anotace sekvencí, ve spolupráci se zahraničními partnery. Našimi hlavními cíli budou a) vyvinout metodu extrakce RNA pro půdy a hluboké vrstvy půd a také pro hnojené půdy a provádět metatraskriptomové studie aktivních mikrobiálních společenstev in situ nebo v půdních mikrokosmech, dále b) vyvinout nástroje pro sekvenování a anotaci plazmidů získaných z půd. Naše úsilí bude věnováno také do podpory a povzbuzení k využívání metagenomiky a metatraskriptomiky výzkumnými pracovníky a studenty v našich laboratořích a vyvíjet udržitelnou spolupráci v této oblasti výzkumu.
Na řešení projektu se podílí řešitelský tým: M. Kyselková, M. Devetter, A. Lukešová, D. Elhottová, M. Šimek, P. Havlíčková, P. Beníšková
Využití diverzity půdních mikroorganismů k vytvoření pěstebních podmínek vhodných k prevenci obecné strupovitosti konzumních brambor
Garant: Krištůfek Václav
Identifikace a izolace nových sekundárních metabolitů aktinomycet s protizánětlivými anti-apoptotickými účinky
Centrum environmentální mikrobiologie 2005-2010
Garant: Krištůfek Václav
Obnova ekologických funkcí půd při použití různých technologií obnovy území zasažených povrchovou těžbou uhlí
Garant: Frouz Jan
Půdní organismy na výsypkách po těžbě hnědého uhlí v USA a v Evropě: bioindikační potenciál a úloha v pedogenesi
Garant: Frouz Jan
Dynamika vývoje půdní fauny a dynamiky humusu v sukcesi ke klimaxovým smrčinám a bučinám Šumavy
Poskytovatel (financování): MŽP
Garant: Rusek Josef
Telomery řas
Výskyt, ekologie a složení společenstva mikroflory hlubinných vrstev jílových miocénních sedimentů a jejich význam in situ a po vytěžení
Význam půdní mikroflóry pro obranné mechanismy žížal
Výzkum možností minimalizace obsahů organických škodlivin ve zdrojích pitných vod v Krušných horách
Projekt je řešen na pěti pracovištích (Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i., Biologické centrum AV ČR, v.v.i., Lesy České republiky, s.p., Správa toků - oblast povodí Ohře, Landestalsperrenverwaltung Sachsen a Euroregion Krušnohoří/Erzgebirge). Ve spolupráci specialistů v oboru hydrologie, hydrogeologie, půdní biologie, biologie vodních toků a lesního hospodářství je prováděn podrobný rozbor a definice kritických bodů na vzorové lokalitě Fláje s cílem navrhnout a testovat opatření ke snížení exportu škodlivých látek do povrchových vod při zachování místních ekosystémů v souladu se strategií udržitelného rozvoje Ústeckého kraje.
V rámci projektu je monitorován obsah organických látek ve vodách a okolních půdách včetně rašelinišť, jsou studovány struktura a složení huminových kyselin a fulvokyselin v návaznosti na komplexní popis biologických vazeb tělesa rašeliniště na okolní biotu. V návaznosti na toto studium je prováděna bioindikace stavu rašeliniště analýzou společenstva pancířníků (Acari, Oribatida). Získaná data umožní odlišit sezónní fluktuace obsahu organických látek od dlouhodobého trendu, stanovit vliv vegetačního pokryvu na mobilitu organických látek a navržení a vyhodnocení modelu růstu rašeliniště včetně popisu jeho kvalitativních i kvantitativních změn.
Další testy jsou zaměřeny na biodegradaci a fotodegradaci modelových a autochtonních huminových látek, na stanovení a srovnání účinnosti jednotlivých metod na množství a kvalitu vyplavovaných organických látek.
