Załącznik nr 2

AUTOREFERAT

Joanna Mucha

Instytut Dendrologii Polskiej Akademii Nauk

KÓRNIK, 16.02.2016

2

1. Imię i nazwisko:

Joanna Mucha

2. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe:

2012 – dyplom ukończenia studiów podyplomowych „Praktyczne metody statystyczne”,

Instytut Nauk Ekonomicznych Polskiej Akademii Nauk w Warszawie

2007 – doktor nauk biologicznych, stopień uzyskany w Instytucie Dendrologii Polskiej

Akademii Nauk w Kórniku na podstawie rozprawy „Fizjologiczne właściwości grzybów

ektomikoryzowych wykazujących antagonizm w stosunku do saprotroficznych grzybów

glebowych i patogena Heterobasidion annosum”; promotor: prof. dr hab. Antoni Werner,

recenzenci: prof. dr hab. Małgorzata Mańka i prof. dr hab. Barbara Kieliszewska-Rokicka

2002 – magister biologii (specjalizacja biologia molekularna), Wydział Biologii i Nauk o

Ziemi, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu; tytuł pracy: „Identyfikacja i niektóre

właściwości fizjologiczne bakterii endofitycznych, ryzosferowych i wyizolowanych z gleby

pozakorzeniowej drzew leśnych”; promotor: prof. dr hab. Edmund Strzelczyk

3. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych:

od 2013 do chwili obecnej – adiunkt w Pracowni Patologii Systemu Korzeniowego

następnie w Pracowni Ekologii Instytutu Dendrologii Polskiej Akademii Nauk w Kórniku

2011-2013 – asystent w Pracowni Patologii Systemu Korzeniowego Instytutu Dendrologii

Polskiej Akademii Nauk w Kórniku

2011-2011 – specjalista w Pracowni Patologii Systemu Korzeniowego Instytutu

Dendrologii Polskiej Akademii Nauk w Kórniku

2008-2011 – biolog w Pracowni Patologii Systemu Korzeniowego Instytutu Dendrologii

Polskiej Akademii Nauk w Kórniku

3

4. Wskazanie osiągnięcia wynikającego z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca

2003 r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w

zakresie sztuki (Dz. U. nr 65, poz. 595 ze zm.):

a) tytuł osiągnięcia naukowego:

„Rola żelaza i kwasowości komórek roślinnych w nawiązywaniu relacji między grzybami a

korzeniami sosny zwyczajnej”

b) autor/autorzy, tytuł/tytuły publikacji, rok wydania, nazwa wydawnictwa:

1. Mucha J., Guzicka M., Łakomy P., Zadworny M. 2012. Iron and reactive oxygen

responses in Pinus sylvestris root cortical cells infected with different species of

Heterobasidion annosum sensu lato. Planta 236: 975-988.

Mój wkład w powstanie tej pracy polegał na opracowaniu całości koncepcji badań, udziale w analizach

lokalizacji żelaza oraz reaktywnych form tlenu, analizie statystycznej, interpretacji uzyskanych wyników oraz

znaczącym udziale w przygotowaniu manuskryptu. Jestem autorem korespondencyjnym tego artykułu. Mój

wkład w powstanie tej pracy szacuję na 70%.

IF5-letni = 3,651; IF2012 = 3,347; PMNiSW = 40; liczba cytowań wg Web of Science = 4

2. Mucha J., Guzicka M., Łakomy P., Zadworny M. 2013. Production of metal chelating

compounds by species of Heterobasidion annosum sensu lato. Journal of Phytopathology

161: 791-799.

Mój wkład w powstanie tej pracy polegał na opracowaniu całości koncepcji badań, biochemicznej analizie

związków wiążących żelazo, analizie statystycznej uzyskanych wyników oraz znaczącym udziale w

przygotowaniu manuskryptu. Jestem autorem korespondencyjnym tego artykułu. Mój wkład w powstanie

tej pracy szacuję na 75%.

4

IF5-letni = 1,122; IF2013 = 0,921; PMNiSW = 20; liczba cytowań wg Web of Science = 1

3. Mucha J., Guzicka M., Ratajczak E., Zadworny M. 2014. Strategies utilized by trophically

diverse fungal species for Pinus sylvestris root colonization. Tree Physiology 34(1): 73-86.

Mój wkład w powstanie tej pracy polegał na opracowaniu całości koncepcji badań, analizie zamierania

komórek w reakcji na obecność grzybów różniących się strategią troficzną, analizie statystycznej,

interpretacji uzyskanych wyników oraz znaczącym udziale w przygotowaniu manuskryptu. Jestem autorem

korespondencyjnym tego artykułu. Mój wkład w powstanie tej pracy szacuję na 70%.

IF5-letni = 3,787; IF2014 = 3,655; PMNiSW = 50; liczba cytowań wg Web of Science = 2

4. Mucha J., Guzicka M., Łakomy P., Zadworny M. 2015a. Accumulation of iron-binding

compounds in root of Pinus sylvestris challenged by Heterobasidion annosum sensu lato.

Dendrobiology 73: 103-110.

Mój wkład w powstanie tej pracy polegał na opracowaniu całości koncepcji badań, przeprowadzeniu

biochemicznych analiz ilościowych zawartości sideroforów, analizie statystycznej i interpretacji uzyskanych

wyników oraz znaczącym udziale w przygotowaniu manuskryptu. Jestem autorem korespondencyjnym tego

artykułu. Mój wkład w powstanie tej pracy szacuję na 75%.

IF5-letni = 0,653; IF2014 = 0,556; PMNiSW = 20; liczba cytowań wg Web of Science = 1

5. Mucha J., Budka A., Kayzer D., Guzicka M., Łakomy P., Zadworny M. 2015b. The origin

of reactive oxygen during interaction of Pinus sylvestris root and Heterobasidion annosum

s.l. - the linkage with the iron. European Journal of Plant Pathology 143: 277-290.

5

Mój wkład w powstanie tej pracy polegał na opracowaniu całości koncepcji badań, oznaczeniu śmiertelności

komórek, udziale w analizie statystycznej, interpretacji uzyskanych wyników oraz znaczącym udziale w

przygotowaniu manuskryptu. Jestem autorem korespondencyjnym tego artykułu. Mój wkład w powstanie

tej pracy szacuję na 60%.

IF5-letni = 1,649; IF2014 = 1,490; PMNiSW = 30; liczba cytowań wg Web of Science = 0

c) omówienie celu naukowego ww. prac i osiągniętych wyników wraz z

omówieniem ich ewentualnego wykorzystania.

W ostatnim czasie wzrasta zainteresowanie wczesnymi etapami oddziaływań grzyb –

roślina, jednak wyjaśnienie zależności pomiędzy komunikacją między organizmami a

charakterem nawiązywanych oddziaływań (symbiotycznym czy patogenicznym) pozostaje

kwestią otwartą. Wciąż nie do końca zdefiniowano moment, w którym następuje

rozpoznanie patogena przez roślinę gospodarza i ocena jego potencjału inwazyjnego. Czy

dzieje się to jeszcze przed, czy też dopiero po rozpoczęciu procesu wnikania strzępek

grzyba do tkanek rośliny? O ile w przypadku nadziemnej części roślin (np. liści)

zagadnienie to jest całkiem dobrze poznane, o tyle na temat korzeni informacji jest wciąż

bardzo niewiele. Warunki środowiskowe i stan fizjologiczny rośliny również wpływają na

charakter nawiązywanych układów mutualistycznych lub antagonistycznych, co czyni

problem jeszcze bardziej złożony. Określenie czynników kontrolujących charakter

wzajemnych oddziaływań grzyb – roślina jest niezwykle istotne, pozwala bowiem

zrozumieć ich podłoże, mechanizmy regulujące, podstawy reakcji roślin na interakcję z

grzybem, a poprzez budowę takiego naukowego fundamentu – umożliwić kontrolę,

modyfikację lub blokadę nawiązania związku rośliny z grzybem. Wzbudzenie szeregu

mechanizmów w związku z infekcją decyduje o stłumieniu bądź rozprzestrzenieniu grzyba

w komórkach gospodarza. Pojawiające się w ostatnich latach publikacje wykazują, że o

charakterze nawiązywanych interakcji decyduje równowaga związków

niskocząsteczkowych, takich jak kwas szczawiowy czy siderofory. Związki te utrzymują

równowagę zawartości reaktywnych form tlenu, a konsekwencją jej zakłócenia jest stres

6

oksydacyjny. Jest on jedną z najwcześniejszych reakcji na wniknięcie grzyba. Regulują go

m.in. zmiany pH oraz zawartości dostępnego żelaza. Problematyka znaczenia dostępności

żelaza i pH środowiska interakcji podczas wczesnych etapów oddziaływań grzybów z

korzeniami sosny zwyczajnej była przedmiotem badań przedstawionych w publikacjach

tworzących cykl „Rola żelaza i kwasowości komórek roślinnych w nawiązywaniu relacji

między grzybami a korzeniami sosny zwyczajnej”, zgłoszonych jako podstawa do

ubiegania się o nadanie stopnia doktora habilitowanego (zał. 4, I.B.1-5).

Inspiracją do podjęcia szeroko zakrojonych badań z zakresu roli pełnionej przez żelazo

i związki odpowiedzialne za pozyskiwanie tego pierwiastka podczas wczesnych etapów

interakcji była chęć poznania bardzo słabo zbadanych czynników różnicujących przebieg

wczesnych etapów oddziaływań między blisko spokrewnionymi gatunkami Heterobasidion

annosum sensu lato (Fr.) Bref. a korzeniami sosny zwyczajnej. Środki pozyskane z

Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego w ramach projektu badawczego własnego

(“Rola żelaza w reakcji obronnej siewek sosny zwyczajnej na porażenie izolatami

Heterobasidion annosum należącymi do różnych grup intersterylnych oraz udział

związków niskocząsteczkowych patogena w zakażaniu gospodarza”, projekt MNiSW

N N309 136935, zał. 4, II.I.3) umożliwiły mi podjęcie prac eksperymentalnych skupionych

na tej problematyce. Efektem realizacji tych badań była zawarta w czterech publikacjach

naukowych kompleksowa charakterystyka mechanizmu prowadzącego do ukształtowania

określonego typu oddziaływań między gatunkami Heterobasidion annosum sensu lato a

korzeniami sosny zwyczajnej. Celem pierwszej z prac pt.: „Iron and reactive oxygen

responses in Pinus sylvestris root cortical cells infected with different species of

Heterobasidion annosum sensu lato” (Mucha i in. 2012, zał. 4, I.B.1) było poznanie natury

wzajemnych oddziaływań H. annosum (Fr.) Bref., H. parviporum Niemelä & Korhonen i H.

abietinum Niemelä & Korhonen z korzeniami sosny zwyczajnej, a także określenie, w

jakim zakresie zbieżna w czasie z gromadzeniem reaktywnych form tlenu dynamika

zawartości żelaza w komórkach warunkuje agresywność badanych gatunków patogena w

korzeniach sosny. Działanie reaktywnych form tlenu (H2O2 i O2-) nie jest ograniczone tylko

do uruchamiania mechanizmów obronnych, ale obejmuje również generowanie wysoce

toksycznego rodnika hydroksylowego (OH-), którego działanie wywołuje śmierć komórki.

Śmierć gospodarza jest stanem koniecznym dla wzrostu grzybów nekrotroficznych

7

pozyskujących składniki pokarmowe z martwych komórek, nie sprzyja natomiast

rozwojowi biotrofów pasożytujących na żywych komórkach. Ten kluczowy dla

formowania indywidualnego charakteru oddziaływań symbiotycznych rodnik

hydroksylowy powstaje w reakcji Haber-Weiss/Fentona, której skuteczny przebieg nie

może obejść się bez obecności jonów metali mających właściwości redukcyjne w

obecności H2O2, np. żelaza.

Przedmiotem moich zainteresowań była grupa blisko spokrewnionych gatunków

Heterobasidion annosum s.l. wcześniej określanych jako grupy intersterylne (Niemelä i

Korhonen 1998). W Europie do tego kompleksu zalicza się H. annosum s.s., H. parviporum

i H. abietinum (których głównymi gospodarzami są odpowiednio: sosna, świerk i jodła)

oraz H. irregulare Garbel. & Otrosina. Stosując połączenie metod mikroskopowych i

biochemicznych, wykazałam, że warunkiem koniecznym dla rozprzestrzeniania w

korzeniach sosny strzępek izolatów H. annosum s.s. jest prowadzący do zamierania

komórek gospodarza mechanizm angażujący H2O2 i żelazo. U H. annosum s.s., w

odróżnieniu od pozostałych badanych gatunków, które wyzwalały w komórkach korzeni

akumulację O2-, zauważono zwiększenie liczby komórek wykazujących obecność H2O2.

Izolaty H. annosum s.s. cechowały się również niższą tolerancją na H2O2. Jednakże

zwiększona wrażliwość na nadtlenek wodoru automatycznie nie oznaczała braku

wzbudzenia mechanizmu obejmującego generowanie H2O2 podczas wnikania strzępek do

korzenia. Proces chorobowy, w przypadku patogenów o wysokiej agresywności, nie

zachodzi w bezpośredniej obecności strzępek. Wywołanie śmierci komórek gospodarza

obserwowano w oddaleniu od strzępek grzyba. Z drugiej strony, wysoka tolerancja

gatunku niekompatybilnego, tj. H. parviporum, na H2O2 może być przejawem

nagromadzenia się tego związku bezpośrednio w miejscu wrastania strzępek do komórek

gospodarza. Wynika to ze sposobu wnikania grzyba, który jest związany z jego strategią

troficzną. Nagromadzenie H2O2 samo w sobie może nie być czynnikiem wystarczającym

do bezpośredniego zainicjowania śmierci komórki, skuteczność procesu zamierania

bowiem może wymagać obecności dodatkowego czynnika inicjującego, jakim jest żelazo.

Zbieżność występowania obu czynników sugeruje istnienie związku przyczynowo-

skutkowego, którego wystąpienie prowadzi do uruchomienia mechanizmu decydującego

8

o powstawaniu wolnego rodnika hydroksylowego w zamierających komórkach korzeni

sosny zwyczajnej porażonych przez H. annosum s.s.

Przeprowadzone badania wykazały, że zmiany zawartości żelaza odgrywają ważną

rolę w procesie patogenezy H. annosum s.s. Pozyskiwanie żelaza przez grzyby odbywa się

poprzez wiążące go związki – siderofory. Nasuwają się zatem pytania: (i) czy patogeny

różnią się poziomem produkcji różnych związków wiążących żelazo oraz (ii) czy ich

zawartość regulowana jest obecnością żelaza w podłożu. Ponieważ dostępność żelaza

związana jest ze zjawiskiem wybuchu oksydacyjnego, skuteczność wytwarzania

sideroforów zdolnych do wiązania i redukcji żelaza może decydować o charakterze

interakcji na poziomie grzyb – roślina. Wykazałam, że zawartość żelaza w podłożu

dodatnio korelowała z ilością wytwarzanych sideroforów katecholowych,

hydroksamowych oraz kwasu szczawiowego u wszystkich gatunków patogenów (choć H.

annosum s.s. charakteryzował się najniższym poziomem wytwarzania związków wiążących

żelazo w porównaniu z pozostałymi gatunkami). Zawartość wytwarzanych sideroforów w

obrębie wszystkich badanych gatunków H. annosum s.l. również dodatnio korelowała z

aktywnością oksydazy fenolowej w obecności żelaza (Mucha i in. 2013, zał. 4, I.B.2).

Uzyskane wyniki przyniosły kolejne pytanie: czy istnieje związek pomiędzy zdolnością

wytwarzania sideroforów w warunkach kultur grzybowych a ich zaangażowaniem w

proces wnikania strzępek do komórek korzenia? Próbę odpowiedzi na nie zawarłam w

następnej pracy (Mucha i in. 2015a, zał. 4, I.B.4), w której wykazałam, że zawartość

związków katecholowych w korzeniach P. sylvestris zainfekowanych H. parviporum lub H.

abietinum była silnie skorelowana ze zdolnością do redukcji żelaza. W przypadku H.

annosum s.s. związki hydroksamowe regulowały te zdolności redukcyjne. Większą

zdolność do redukcji żelaza przejawiały izolaty H. annosum s.s. niż izolaty dwóch

pozostałych gatunków. Należy zatem przyjąć, że nagromadzenie reaktywnych form tlenu

w komórce roślinnej wskutek dużego potencjału H. annosum s.s. do redukcji żelaza jest

sposobem pozwalającym na penetrację gospodarza roślinnego przez te szczepy. Stężenie

związków katecholowych w komórkach gospodarza w obecności H. annosum s.s.,

przyczynia się do śmierci komórek gospodarza, potwierdzając tym samym zaangażowanie

żelaza w proces infekcji.

9

Uzyskane wyniki zrodziły nowe pytania o zaangażowanie różnorodnych enzymów

wytwarzających wolne rodniki w inicjację wybuchu oksydacyjnego. Wyjaśnienia wymagała

również kwestia, czy w procesie infekcji korzeni sosny różnymi gatunkami H. annosum s.l.

zaangażowane są różne enzymy prowadzące do powstania reaktywnych form tlenu.

Postanowiłam również sprawdzić, czy i w jakim stopniu obecność żelaza różnicuje

wnikanie strzępek gatunków H. annosum s.l. do odrębnych stref wzrostu korzeni sosny

zwyczajnej (Mucha i in. 2015b, zał. 4, I.B.5).

W badaniach dynamiki pojawiania się H2O2 w komórkach korzeni sosny jednoznacznie

wykazałam jego słabsze generowanie po infekcji izolatami H. parviporum i H. abietinum

niż H. annosum s.s. (Mucha i in. 2012, zał. 4, I.B.1). Ponadto, wbrew wcześniejszym

doniesieniom (Doke 1983), w przeprowadzonych przeze mnie badaniach wykazałam brak

zależności pomiędzy wytwarzaniem O2- a aktywnością oksydazy NADPH (wytwarzającej

O2-) po inokulacji korzeni H. annosum s.s. (Mucha i in. 2015b, zał. 4, I.B.5). Faktycznym

czynnikiem konstytuującym poziom wybuchu oksydacyjnego była wówczas dostępność

żelaza (Mucha i in. 2012, zał. 4, I.B.1). Z danych literaturowych (Tanaka i in. 2006) wynika,

że niższa aktywność tego enzymu powoduje zmianę charakteru związku z

mutualistycznego na antagonistyczny. Ponadto, enzym ten tłumi zamieranie komórek

gospodarza, działając antagonistycznie wobec sygnału wyzwalającego śmierć komórki

aktywowanego przez kwas salicylowy.

W zrealizowanych przeze mnie badaniach wykazałam wyższą śmiertelność komórek

korzenia w strefie merystematycznej niż w strefie wydłużania. Było to charakterystyczne

w przypadku infekcji korzeni przez strzępki H. annosum s.s. i H. abietinum i może być

związane z miejscem ich wnikania. Czy mechanizm wnikania strzępek patogena do strefy

merystematycznej i elongacyjnej korzenia jest odmienny? Na ten temat wiadomo bardzo

niewiele. W swoich badaniach wykazałam, że bez względu na strefę korzenia oksydaza

NADPH brała udział w mechanizmie zamierania komórek po inokulacji H. parviporum i H.

abietinum. Ważnym czynnikiem zaangażowanym w proces zamierania komórek strefy

merystematycznej korzenia okazała się również zawartość kwasu szczawiowego,

stwierdziłam bowiem negatywną zależność między zawartością kwasu szczawiowego

(spadającą wraz z czasem ekspozycji korzeni P. sylvestris na izolaty H. annosum s.l.) a

10

natężeniem zamierania komórek korzeni (Mucha i in. 2015a, zał. 4, I.B.4). Powyższe

wyniki wskazują na kwas szczawiowy jako źródło H2O2 będącego substratem dla oksydazy

szczawianowej uwalniającej H2O2 i CO2 z kwasu szczawiowego. Kwas szczawiowy może

służyć zatem jako źródło nadtlenku wodoru podczas infekcji P. sylvestris przez H.

parviporum i H. abietinum.

Moje badania ukierunkowane na poznanie roli żelaza i sideroforów w powstawaniu

reaktywnych form tlenu na wczesnych etapach oddziaływań blisko spokrewnionych

gatunków Heterobasidion z korzeniami sosny zwyczajnej zrodziły pytanie o naturę

procesów leżących u podstaw zróżnicowanej reakcji korzeni gospodarza na grzyby

cechujące się odmienną troficznością. Korzenie roślin mają nieustanny kontakt z

grzybami, zarówno sprzyjającymi ich rozwojowi (tworzącymi związki mutualistyczne),

patogenami, jak i z grzybami saprotroficznymi. Kontynuacją i rozszerzeniem problematyki

badawczej wczesnych etapów interakcji było powiązanie roli reaktywnych form tlenu i

zmian pH ze śmiercią komórki podczas interakcji grzybów o różnej troficzności z rośliną

gospodarzem. Kluczowe w tym aspekcie było poznanie nie tylko dynamiki zmian poziomu

pH w trakcie procesu infekcyjnego, ale określenie również wpływu zmian jego poziomu na

zdolność metabolitów grzybowych do wzbudzenia stresu oksydacyjnego skutkującego

śmiercią komórki. Tematyka ta realizowana była w ramach projektu finansowanego przez

MNiSW w latach 2010-2012 (program IUVENTUS PLUS). Wyniki prowadzonych badań

zawarłam w pracy opublikowanej w Tree Physiology (Mucha i in. 2014, zał. 4, I.B.3).

Celem tego projektu było określenie, które z badanych czynników (zmiany pH w

cytoplazmie i apoplaście komórki korzenia, zawartość reaktywnych form tlenu, glutationu

oraz natężenie zamierania komórek korzenia) są uruchamiane i powiązanie z zasiedlaniem

korzeni sosny zwyczajnej przez grzyby o różnej strategii troficznej. Do badań wybrano:

Fusarium oxysporum E.F.Sm. & Swingle (patogen nekrotroficzny), Hebeloma

crustuliniforme (Bull.) Quel (grzyb mykoryzowy) oraz Trichoderma harzianum Rifai

(saprotrof). Grzyb patogeniczny, w odróżnieniu od grzybów mykoryzowego i saprotrofa, w

wyższym stopniu kolonizował strefę merystematyczną niż elongacyjną korzenia.

Zniszczenie centrum merystematycznego przez grzyb nekrotroficzny skutkuje

obumarciem korzenia, a dopiero martwa tkanka stanowi dostępne źródło składników

pokarmowych dla takiego patogena, czyli w tym przypadku F. oxysporum. Z kolei zdrowy

11

korzeń jest gwarancją nawiązywania prawidłowej symbiozy mutualistycznej i wymiany

składników pokarmowych między grzybem ektomykoryzowym a rośliną.

Przeprowadzone badania wskazują na niewielkie zmiany badanych czynników

(zmiany pH w cytoplazmie, obecność anionorodnika ponadtlenkowego i glutationu), a

sama intensywność kolonizacji obu stref przez grzyb mykoryzowy była nieznaczna. Co jest

niezwykle istotne, jeśli dochodziło do kolonizacji strefy merystematycznej przez grzyb

saprotroficzny, odbywało się to zawsze w wyniku zamierania komórek korzeni. Wyniki te

potwierdzają nasilenie potencjału wnikania grzyba saprotroficznego poprzez zwiększenie

wielkości inoculum, co wywołuje silną reakcję obronną gospodarza (w postaci zwiększenia

zawartości nadtlenku wodoru), której efektem z kolei jest zamieranie części

merystematycznej korzenia. We wcześniejszych pracach (Sun i in. 2011) obserwowano

przypadki zamierania korzeni pod wpływem saprotrofów, jednak sam mechanizm

prowadzący do śmierci komórek korzeni nie został poznany. Spośród badanych czynników

(pH w apoplaście i symplaście, reaktywne formy tlenu, glutation) tylko zakwaszenie

apoplastu nasilało zamieranie komórek korzenia, czego efektem była zwiększona

kolonizacja przez grzyb saprotroficzny. Sam proces zmian pH apoplastu może być również

związany z aktywnością metabolitów wytwarzanych przez grzyb saprotroficzny, które

pośrednio prowadzą do zamierania komórek.

Reaktywne formy tlenu są niezbędne dla zainicjowania procesu kończącego się

śmiercią komórki. Regulacja ich zawartości może zmienić relacje grzyba i gospodarza z

mutualistycznych na antagonistyczne. W przypadku grzybów mykoryzowych obecność

nadtlenku wodoru jest mechanizmem zapobiegającym głębszemu wnikaniu strzępek

grzyba do tkanek korzenia. Dodatnia korelacja między poziomem H2O2 a stopniem

skolonizowania korzeni przez grzyb mykoryzowy potwierdza wcześniejsze opisy procesów

regulujących głębokość wrastania strzępek grzyba do tkanek korzenia (de Pinto i in. 2012,

Ragnelli i in. 2013). Z kolei ujemna korelacja między poziomem H2O2 a stopniem

zasiedlenia komórek korzenia w oddziaływaniach P. sylvestris – F. oxysporum wskazuje na

wrażliwość strzępek patogena na reaktywne formy tlenu wytwarzane w komórkach

gospodarza. Sugeruje również, że w przypadku patogenów nekrotroficznych ma miejsce

kolonizacja komórek obumarłych i już pozbawionych reaktywnych form tlenu. Wysoki

12

poziom akumulacji glutationu, regulującego zawartość reaktywnych form tlenu w

merystematycznej strefie korzeni zakażonych grzybem patogennym (F. oxysporum) oraz

strefie elongacyjnej korzeni po zaszczepieniu grzybem saprotroficznym (T. harzianum),

może wskazywać na wyzwalanie reakcji obronnej w obu strefach korzeniowych.

Przedstawione przeze mnie wyniki badań pozwoliły na wskazanie kluczowych etapów

oddziaływań, wyróżniających różne strategie troficzne grzybów, które infekują korzenie

sosny zwyczajnej. Wykazałam, że strefa merystematyczna była miejscem wnikania grzyba

nektrotorficznego do komórek korzeni, a ich zamieranie ułatwiało kolonizację. Ponadto,

wywołanie przez H. annosum s.s., w komórkach korzenia gospodarza, akumulacji bardziej

reaktywnych form tlenu poprzez modulowanie poziomu żelaza jest sposobem tego grzyba

na osiągnięcia głównego celu wszystkich nekrotrofów, to znaczy pozyskanie składników

pokarmowych z martwych komórek.

PODSUMOWANIE

Zaprezentowane osiągnięcie badawcze w istotny sposób poszerzyło wiedzę na temat

roli niskocząsteczkowych związków w początkowych etapach oddziaływań pomiędzy

grzybami prezentującymi różne strategie troficzne a korzeniami jednego z głównych

gatunków lasotwórczych w Europie, jakim jest sosna zwyczajna.

Do najważniejszych wyników moich badań zaliczam:

Wykazanie zaangażowania nadtlenku wodoru i żelaza w wywoływaniu przez

H. annosum s.s. reakcji nadwrażliwości komórek gospodarza i śmierci komórek korzeni

sosny zwyczajnej. Dla dwóch pozostałych, blisko spokrewnionych gatunków taki

mechanizm zasiedlania korzeni nie był charakterystyczny.

Poznanie roli peroksydazy w wywoływaniu reakcji nadwrażliwości i w efekcie

śmierci komórek merystematycznych korzeni sosny zwyczajnej podczas ich kolonizacji

przez H. annosum s.s.

Wykazanie, że akumulacja anionorodnika ponadtlenkowego w trakcie infekcji

korzeni sosny zwyczajnej przez grzyba H. annosum s.s. nie zależy od oksydazy NADPH.

13

Wyjaśnienie roli oksydazy NADPH i kwasu szczawiowego w wywoływaniu

śmierci komórek korzeni sosny w trakcie zasiedlania ich strefy merystematycznej przez H.

parviporum i H. abietinum.

Opisanie zależności między aktywnością oksydazy fenolowej a wytwarzaniem

sideroforów przez wszystkie izolaty trzech gatunków kompleksu H. annosum s.l.

Wykazanie braku różnic między badanymi gatunkami kompleksu H. annosum

s.l. w dynamice wytwarzania związków katecholowych, hydroksamowych oraz kwasu

szczawiowego w zainfekowanych korzeniach sosny zwyczajnej.

Opisanie większej zdolności izolatów H. annosum s.s. do redukcji żelaza od

izolatów innych gatunków oraz wyjaśnienie udziału związków katecholowych w

wywoływaniu śmierci komórki gospodarza.

Poznanie roli zakwaszenia cytoplazmy jako czynnika umożliwiającego

wniknięcie patogena (F. oxysporum) do korzeni sosny i opisanie braku tego bodźca w

przypadku wnikania do korzeni grzyba ektomykoryzowego (Hebeloma crustuliniforme).

Wykazanie, że wnikanie grzybów o różnej troficzności do strefy

merystematycznej i elongacyjnej korzeni sosny zwyczajnej jest regulowane śmiercią

komórek.

Ewentualne wykorzystanie prowadzonych prac

Możliwy aplikacyjny charakter przedstawionych badań wiąże się ściśle z poznaniem

kluczowych czynników i mechanizmów warunkujących reakcję komórek gospodarza na

obecność grzyba mykoryzowego lub patogenicznego. Może to być punktem wyjściowym

do opracowania metod skutecznego przeciwdziałania bądź promowania zasiedlania

korzeni. Uzyskując nowe informacje związane z charakterem oddziaływań grzyb – roślina,

umożliwiamy zaprojektowanie efektywniejszej strategii ochrony roślin odnoszącej się

zarówno do roślin, jak i do mikroorganizmów. Badania te mogą przyczynić się do rozwoju

bezpiecznych dla środowiska środków ochrony roślin, stanowiących skuteczną

alternatywę dla dotychczasowych środków chemicznych. Wiedza na temat roli pH oraz

żelaza w nawiązywaniu kontaktu pomiędzy grzybem a komórkami gospodarza ma

14

szczególne znaczenie w odniesieniu do sosny zwyczajnej, głównego gatunku

lasotwórczego w Polsce, preferującego wzrost na stanowiskach o niskim pH podłoża.

Sosna jest gatunkiem zależnym od mykoryz, ale jednocześnie podatnym na infekcję

patogenami takimi jak Heterobasidion annosum oraz Fusarium oxysporum, powodującymi

duże straty gospodarcze.

Literatura

de Pinto M.C.D., Locato V., Gara L.D. 2012. Redox regulation in plant programmed

cell death. Plant Cell and Environment 35: 234-244.

Doke N. 1983. Generation of superoxide anion by potato tuber protoplasts during

hypersensitive response to hyphal wall components of Phytophtora infestans and specific

inhibition of the reaction with supressors of hypersensitivity. Physiological Plant

Pathology 23: 359-367.

Niemelä T., Korhonen K. 1998. Taxonomy of the genus Heterobasidion annosum. In:

Woodward S., Stenlid J., Karjalainen R., Hüttermann A. (eds) Heterobasidion annosum:

Biology, Ecology, Impact and Control. Wallingford, UK and New York, USA: CAB

International, Soc. Symp. Series, Vol. 399, pp. 346-360.

Ragnelli A.M., Aimola P., Maione M., Zarivi O., Leonardi M., Pacioni G. 2014. The cell

death phenomenon during Tuber ectomycorrhiza morphogenesis. Plant Biosystems-An

International Journal Dealing with all Aspects of Plant Biology 148(3): 473-482.

Sun H., Paulin L., Alatalo E., Asiegbu F.O. 2011. Response of living tissues of Pinus

sylvestris to the saprotrophic biocontrol fungus Phlebiopsis gigantea. Tree Physiology 31:

438-451.

Tanaka A., Christensen M.J., Takemoto D., Park P., Scott B. 2006. Reactive oxygen

species play a role in regulating a fungus-perennial ryegrass mutualistic interaction. The

Plant Cell 18: 1052-1066.

15

5. Omówienie pozostałych osiągnięć naukowo-badawczych

Informacje umieszczone w nawiasach odnoszą się do poszczególnych punktów wykazu opublikowanych prac

naukowych oraz informacji o osiągnięciach dydaktycznych, współpracy naukowej i popularyzacji nauki

(Załącznik 4: pkt II).

a) Omówienie dorobku naukowego:

W 1997 roku rozpoczęłam studia wyższe na Wydziale Biologii i Nauk o Ziemi

Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Pracę magisterską realizowałam w Zakładzie

Mikrobiologii. W 2002 r. z wynikiem bardzo dobrym obroniłam pracę magisterską pt.

„Identyfikacja i niektóre właściwości fizjologiczne bakterii endofitycznych, glebowych i

ryzosferowych drzew leśnych”, wykonaną pod kierunkiem prof. dr. hab. Edmunda

Strzelczyka. Cel badań realizowanych w ramach pracy magisterskiej to: określenie

liczebności, identyfikacja oraz zbadanie wybranych właściwości fizjologicznych

wyizolowanych taksonów bakterii z gleby pozaryzosferowej, ryzosfery oraz występujących

we wnętrzu tkanek drzew trzech głównych gatunków lasotwórczych: sosny zwyczajnej,

brzozy brodawkowatej i dębu szypułkowego. Wykazałam, że źródła izolacji

mikroorganizmów (ryzosfera i gleba poza ryzosferowa) silniej wpływały zarówno na

liczebność, jak i występowanie taksonów bakterii, niż gatunek drzewa. Ponadto

zaobserwowałam silniejszy wpływ źródeł izolacji niż gatunku drzewa na występowanie

bakterii o prostych wymaganiach pokarmowych, a odwrotną tendencję na wstępowanie

izolatów o złożonych wymaganiach pokarmowych. Natomiast endofity (mikroorganizmy

występujące we wnętrzu tkanek korzeni) różniły się od bakterii glebowych i

ryzosferowych zarówno składem taksonomicznym, potrzebami pokarmowymi, jak i

właściwościami fizjologicznymi.

W trakcie studiów magisterskich byłam aktywnym członkiem Studenckiego Koła

Naukowego Biologów i jednym z inicjatorów utworzenia Sekcji Mikrobiologicznej w

ramach tego Koła. W ramach pracy tej prężnie działającej sekcji uczestniczyłam w

projekcie dotyczącym mikrobiologicznego monitoringu powietrza realizowanym dla

Pacific sp. z o.o. Cereal Partners Poland oraz na potrzeby Wojewódzkiego Inspektoratu

Ochrony Środowiska. Aktywność ta zaowocowała prezentacją uzyskanych wyników na

16

Przeglądach Działalności Kół Naukowych Przyrodników (Słupsk 2000, Wrocław 2001) oraz

dwoma doniesieniami konferencyjnymi opublikowanymi w materiałach konferencyjnych

(zał. 4, II.D.1-2).

Realizując program studiów biologii molekularnej oraz przygotowując pracę

magisterską na Wydziale Biologii i Nauk o Ziemi Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w

Toruniu, miałam możliwość zdobycia szerokiej wiedzy z zakresu technik laboratoryjnych

(m.in. badania właściwości fizjologicznych mikroorganizmów oraz zasad hodowli in vitro).

Działalność w Sekcji Mikrobiologicznej Studenckiego Koła Naukowego Biologów oraz

wykonanie pracy magisterskiej pozwoliły mi przekonać się, że ta wiedza ma szerokie

zastosowanie praktyczne.

Zafascynowana możliwościami, jakie przynoszą badania naukowe, postanowiłam

poszerzyć swoją wiedzę i umiejętności, przygotowując pracę doktorską. Od 1 lutego 2003

roku zostałam słuchaczką Studium Doktoranckiego Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza

w Poznaniu, a od 1 kwietnia stypendystką Instytutu Dendrologii PAN w Kórniku. W

ramach pracy doktorskiej, której promotorem był prof. dr hab. Antoni Werner,

zajmowałam się oddziaływaniem pomiędzy grzybami mykoryzowymi, saprotroficznymi

grzybami glebowymi oraz grzybem Heterobasidion annosum s.s. – patogenem systemu

korzeniowego. Pracę tę obroniłam w 2007 roku. W badaniach wykazałam zdolność

niektórych grzybów mykoryzowych do wytwarzania enzymów zaangażowanych w

mykopasożytnictwo, takich jak chitynazy, β-1,3-glukanazy czy β-glukozydazy (zał. 4,

II.A.1), oraz wyższą aktywność ich kwaśnych proteaz w porównaniu z proteazami

obojętnymi w obecności grzybni grzybów saprotroficznych w podłożu (zał. 4, II.A.2).

Pośrednio wskazuje to na możliwość wykorzystywania grzybni grzybów saprotroficznych

jako źródła substancji odżywczych dla grzybów mykoryzowych. Wyniki dalszych badań

nad oddziaływaniami pomiędzy grzybami saprotroficznymi, patogenem (H. annosum s.s.)

a grzybami mykoryzowymi pozwoliły na wyodrębnienie spośród tych ostatnich izolatów

charakteryzujących się wysokim (izolaty z rodzaju Suillus) oraz niskim

współzawodnictwem (izolaty Amanita muscaria (L.) Lam i Laccaria laccata (Scop.) Cooke).

Cechy izolatów o niższej zdolności współzawodnictwa pozwalają zasiedlać siedliska

nieskolonizowane przez inne grzyby, podczas gdy gatunki konkurencyjne występują na

17

siedliskach cechujących się bogactwem gatunkowym (zał. 4, II.A.7). Wykazałam również,

że zaburzenia rozwoju i wzrostu grzybów saprotroficznych i patogena, powstające w

obecności ektomykoryzowego grzyba Suillus bovinus (L.) Kuntze, mogą być związane z

obniżeniem lokalnego pH środowiska i wydzielaniem przez ten gatunek grzyba substancji,

których efektem działania są zaburzenia budowy cytoszkieletu i mitochondriów (zał. 4,

II.A.3; zał. 4, II.A.4).

Uzyskane wyniki były prezentowane na Ogólnopolskich Sympozjach

Mikrobiologicznych, seminariach oraz sesjach sprawozdawczych doktorantów Instytutu

Dendrologii PAN. W 2005 r. uzyskałam nagrodę Dyrektora ID PAN za najlepszą prezentację

wyników pracy doktorskiej. Jeden z artykułów naukowych opublikowany w Archives of

Microbiology uzyskał III nagrodę Dyrektora ID PAN za najlepszą pracę w roku 2006 z

afiliacją Instytutu.

Swoje zainteresowania charakterem relacji grzyb – gospodarz roślinny starałam się

rozwijać po obronie rozprawy doktorskiej. Szczególnie interesujące były dla mnie wczesne

etapy interakcji i na nich właśnie skoncentrowałam się w swoich badaniach, to wówczas

mają bowiem miejsce zdarzenia kluczowe dla nawiązania i określenia wzajemnych relacji:

rozpoznanie grzyba jako pożądanego partnera i tworzenie przez gospodarza środowiska

umożliwiającego nawiązanie kontaktu lub też przeciwnie – wyzwolenie reakcji obronnej w

odpowiedzi na kontakt z patogenem i takie modyfikacje środowiska komórki, które

uniemożliwiają lub ograniczają penetrację.

Jednak oprócz koncentracji na własnych badaniach włączałam się także w badania

realizowane we współpracy z kolegami z Instytutu Dendrologii PAN. Główne nurty

badawcze podejmowane w ramach tej współpracy przedstawiam poniżej.

Oddziaływanie między grzybami a roślinami

Ściśle związany z moimi zainteresowaniami dotyczącymi interakcji grzyb – roślina był

projekt kierowany przez dr. Marcina Zadwornego pt. „Rola cytoszkieletu komórkowego w

reakcji obronnej siewek sosny zwyczajnej po zakażeniu szczepami reprezentującymi różne

grupy intersterylne korzeniowca wieloletniego” (realizowany w latach 2007-2010). Jego

18

celem było scharakteryzowanie zmian komórkowych zachodzących w korzeniach sosny

zwyczajnej na początkowych etapach (pierwsze cztery dni) wnikania izolatów

Heterobasidion annosum s.l., wcześniej określanych jako grupy intersterylne, a obecnie

wyróżniane jako osobne gatunki. W badaniach nad rolą cytoszkieletu tubulinowego i

aktynowego, podczas zasiedlania korzeni sosny zwyczajnej przez gatunki kompleksu H.

annosum s.l., stwierdzona została wyższa kolonizacja tkanek gospodarza przez gatunki H.

parviporum i H. abietinum po zastosowaniu związków zaburzających układ cytoszkieletu,

co wskazuje na rolę tej struktury na początkowych etapach interakcji (zał. 4, II.A.9).

Dalszym etapem badań było określenie aktywności syntazy kalozy i wzoru odkładania

tego związku w odpowiedzi na obecność trzech gatunków kompleksu H. annosum s.l.

Kaloza pełni nader istotną rolę ograniczającą wnikanie patogenów do komórek rośliny

gospodarza. W celu lokalizacji transkryptów syntazy kalozy w badaniach wykorzystano

metodę hybrydyzacji in situ. Pomimo wcześniejszych założeń, że odkładanie kalozy będzie

częściej obserwowane w komórkach podczas wnikania mniej specyficznego dla sosny

zwyczajnej patogena – H. abietinum, to jednak na początkowych etapach oddziaływania

nie zaobserwowano różnic między gatunkami patogena (H. annosum, H. parviporum i H.

abietinum) oraz spadku ilości tego związku w dalszych etapach oddziaływań z H.

abietinum. Lokalizacja transkryptów syntazy kalozy wykazała jednak jej akumulację w

miejscach wnikania H. annosum (zał. 4, II.A.8).

Wpływ czynników abiotycznych i biotycznych na funkcjonowanie korzeni drobnych

u drzew

W roku 2010 zaangażowałam się w projekt pt. „Zachowanie w postaci nasion

zasobów genowych zagrożonego gatunku topoli czarnej (Populus nigra L.)” kierowany

przez dr. Jana Suszkę. Skupiał się on na nasionach topoli czarnej, które cechują się krótką

żywotnością. Topola czarna jest gatunkiem łęgowym, coraz rzadszym w Polsce. Możliwość

zachowania zasobów genowych w postaci nasion tej topoli ma szczególne znaczenie, daje

bowiem szansę przywrócenia gatunku zagrożonego wyginięciem. Celem projektu była

szczegółowa charakterystyka zmian biochemicznych, którym mogą podlegać nasiona

przechowywane w różnej temperaturze (w zakresie od -196° do 3°C). Zmiany, jakim

19

ulegają nasiona podczas przechowywania, mogą ujawniać się dopiero na dalszych etapach

rozwoju rośliny. Wraz z dr. Marcinem Zadwornym podjęliśmy się badań systemu

korzeniowego sadzonek topoli czarnej, uzyskanych z nasion przechowywanych w różnej

temperaturze. Wprawdzie wielu badaczy analizuje wpływ temperatury na zmiany

zachodzące podczas przechowywania nasion, niewielka liczba prac dotyczy konsekwencji

zastosowania określonej temperatury i skutków obserwowanych podczas późniejszego

rozwoju sadzonek. Badania skupiły się na charakterystyce morfologicznej, biochemicznej

oraz anatomicznej elementów korzeni odpowiedzialnych za pobieranie składników

pokarmowych. Pomimo braku różnic w parametrach biochemicznych i morfologicznych

temperatura, w której przechowywano nasiona, wpływała na budowę anatomiczną

korzeni. Jednakże różnice w proporcji różnych grup funkcjonalnych korzeni (chłonnych i

transportowych) były nieistotne między wariantami obejmującymi siewki uzyskane z

nasion nieprzechowywanych i przechowywanych w wariantach o najniższej temperaturze.

Wskazaliśmy warianty temperaturowe -20°C i -196°C jako optymalne dla dłuższego

przechowywania nasion topoli czarnej, temperatura na takim poziomie bowiem nie

wpływała w znaczącym stopniu na cechy korzeni odpowiedzialne za pobieranie

składników pokarmowych. Wyniki tych badań były przedmiotem kierowanej przez mnie

pracy magisterskiej i opublikowane zostały w Annals of Forest Sciences (zał. 4, II.A.11).

Funkcjonowanie korzenia (wzrost i pobieranie składników pokarmowych) jest

możliwe dzięki energii pozyskiwanej w procesie oddychania. Czynnikiem modyfikującym

ten proces może być gatunek grzyba nawiązującego symbiozę z korzeniami drzew, należy

bowiem zwrócić uwagę na istnienie dużego zróżnicowania gatunkowego grzybów

mykoryzowych w środowisku.

Pozostając w kręgu zainteresowań wpływu czynników abiotycznych na

funkcjonowanie korzeni drobnych, zaangażowałam się w badania dr Lidii Trochy. Badanie

te stanowiły wstępne wyniki do projektu pt. „Rola ektomikoryz w obiegu węgla i azotu w

ekosystemie leśnym” (zał. 4, II.I.10). Pozwoliły one określić powiązanie między

oddychaniem a zawartością azotu i cukrów niestrukturalnych korzeni mykoryzowych

sadzonek dwóch głównych gatunków lasotwórczych w Polsce: Pinus sylvestris i Quercus

robur. Stwierdzono, że korzenie sosny zwyczajnej i dębu szypułkowego były

20

skolonizowane przez różne gatunki grzybów mykoryzowych. Ponadto wykazano, że

zawartość azotu w zmykoryzowanych korzeniach wyjaśnia aż 97% zmienności natężenia

oddychania (zał. 4, II.A.5).

Wpływ aktywności owadów na fizjologię roślin

Włączyłam się również w badania prowadzone pod kierunkiem prof. dr. hab. Piotra

Karolewskiego dotyczące wpływu warunków świetlnych wzrostu krzewów na żerowanie

owadów. Dostępność światła ma zasadnicze znaczenie dla wzrostu i rozwoju krzewów

zajmujących niższe piętra lasu. Większość badań tego aspektu skupia się na nadziemnej

części rośliny przy jednocześnie nikłym odniesieniu do systemu korzeniowego, pomimo

roli, jaką spełniają korzenie zaopatrujące roślinę w wodę oraz związki mineralne. Dlatego

tak ważne było określenie, jak warunki świetlne i uszkodzenia liści powodowane przez

owady mogą wpływać na żywotność korzeni. Poszerzenie badań wpływu światła i

żerowania owadów na fizjologię rośliny o analizę systemu korzeniowego pozwoliło na

nowe spojrzenie i szersze aspekty wnioskowania, ponieważ dostępność światła może

zmieniać dostarczanie związków węgla, a co się z tym wiąże, możliwość wzrostu i

aktywność korzeni.

Celem badań było określenie wpływu warunków świetlnych i defoliacji na żywotność

korzeni drobnych jednorocznych sadzonek pięciu krzewów: Sambucus nigra, Cornus

sanguinea, Prunus serotina, Frangula alnus oraz Corylus avellana. Częściowe pozbawienie

liści, jako symulacja skutku żerowania owadów, wpływało na obniżenie żywotności

korzeni S. nigra, C. sanguinea, czyli gatunków, które w środowisku zgryzane są w

mniejszym stopniu niż pozostałe badane krzewy. Defoliacja wpływała silniej na obniżenie

żywotności korzeni w warunkach ograniczonego dostępu świata. Co istotne, wykazano

dodatnią korelację między żywotnością korzeni w warunkach doświadczalnych a masą

sadzonek, zawartością fenoli i stosunkiem węgla do azotu. Większą żywotność korzeni

obserwowano u zacienionych krzewów o najwyższym stopniu defoliacji. Dotyczyło to

gatunków, które w warunkach naturalnych dotyka najsilniejsza defoliacja spowodowana

aktywnością owadów, a więc z założenia lepiej przystosowanych do stresu związanego z

uszkodzeniem aparatu asymilacyjnego (prawdopodobnie wynika to ze zwiększonej

21

zawartości fenoli w liściach). Najważniejszym wnioskiem pracy było wykazanie

gatunkowego zróżnicowania strategii alokacji zasobów w odpowiedzi na czynnik świetlny i

usunięcie liści (zał. 4, II.A.6).

Tendencja uszkadzania liści przez owady w pełnym oświetleniu, zaobserwowana w

przypadku Corylus avellana, odwrotna w porównaniu z innymi krzewami, stała się

podstawą do kontynuowania prac nad wpływem warunków świetlnych na strategię

żerowania monofagicznego chrząszcza – Altica brevicollis coryletorum. W badaniach tych

testowano dwie hipotezy: żerowanie jest związane z (i) długością skoku chrząszcza w

sytuacji zagrożenia lub (ii) większą zawartością związków odżywczych liści oświetlonych w

odróżnieniu od liści zacienionych. Badania biochemiczne liści zostały poszerzone o

metody mikroskopowe, pozwalające na określenie typów włosków oraz ich zagęszczenia

na liściach w różnych warunkach doświadczenia. Założono, że cechy morfologiczne liści

będą jedną ze strategii obrony przed żerowaniem chrząszcza. Wyniki nie potwierdziły, aby

zagęszczenie włosków, zawartość fenoli czy też twardość liści były związane z obroną liści

zacienionych. Potwierdzono natomiast dwie przedstawione wyżej hipotezy badawcze (zał.

4, II.A.10).

b) Dalsze plany badawcze

Planowane przeze mnie badania będą skupiać się na problematyce związanej z

poznaniem mechanizmów prowadzących do nawiązania kontaktu pomiędzy grzybem i

korzeniami drzewa – gospodarza i kluczowych w tym aspekcie pierwszych etapów

interakcji. Skupiam się na trzech etapach: (i) preinfekcyjnym – poprzedzającym

nawiązanie kontaktu, w którym dochodzi do tworzenia warunków właściwych dla typu

oddziaływania; (ii) infekcji – w którym ma miejsce bezpośrednie nawiązanie kontaktu,

oraz (iii) postinfekcyjnym – następującym bezpośrednio po nawiązaniu kontaktu.

Kluczowe dla mnie są obecnie pytania: (i) czy tylko wiązanie żelaza przez siderofor i

zmiana balansu tego pierwiastka w komórkach rośliny są odpowiedzialne za

nawiązywanie interakcji charakterystycznej dla danego grzyba oraz (ii) czy znaczenie ma

również struktura wydzielanego zewnątrzkomórkowo sideroforu. Badania pragnę

poszerzyć o wątki wzajemnego oddziaływania między korzeniami a glebą w zmieniającym

22

się środowisku. Te dwa nurty badawcze nie są oderwane od siebie, lecz wzajemnie się

przenikają i uzupełniają, dotyczą bowiem komunikacyjnego kontinuum między grzybem i

komórkami korzenia w określonym środowisku glebowym.

c) podsumowanie dorobku i działalności naukowej (szczegółowe zestawienie załączniki nr

4 i 5)

W pracy badawczej, oprócz realizowania własnych tematów badawczych, chętnie

włączam się w naukowe działania kolegów. Zarówno trzy projekty, którymi kierowałam

(finansowane przez MNiSW i NCN), jak i osiem innych, w których byłam lub jestem

wykonawcą, nauczyły mnie znaczenia współpracy naukowej i otwartości na nią. Kierując

zespołami, w skład których wchodzili także badacze z innych jednostek naukowych,

uczyłam się planowania badań, przekonywania kolegów do współpracy, organizowania

warsztatu badawczego, dyskusji, wyciągania wniosków, pisania publikacji, ale też

kierowania i stawiania wymagań. Umiejętności te staram się wciąż rozwijać. Jako

kierownik i jako członek zespołu uczę się także otwartości, słuchania innych, dyscypliny, a

przede wszystkim znaczenia, jakie dla rozwoju naukowego mają kontakty z innymi

badaczami.

Miałam możliwość współpracować z uczonymi także spoza kraju, podczas

trzymiesięcznego pobytu w Department of Ecology, Evolution and Behaviour

Uniwersytetu w Minnesocie na zaproszenie dr Sarah Hobbie oraz tygodniowego pobytu w

INRA Nancy, UMR INRA UHP Interact Arbres Microorganismes w Champenoux we Francji,

co było niezwykle interesującym i naukowo cennym doświadczeniem.

Owocem tych działań są doniesienia konferencyjne, a przede wszystkim publikacje

(16 publikacji, wszystkie w czasopismach o zasięgu międzynarodowym, indeksowanych w

bazie JCR, takich jak: Tree Physiology, Planta, Plos One, Mycological Research, Journal of

Phytopathology, Annals of Forest Sciences, European Journal of Plant Pathology,

Dendrobiology, Archives of Microbiology, Antonie van Leeuwenhoek, Nova Hedwigia czy

Forest Pathology), których łączny IF wynosi 31,518. Moje doświadczenie pozwala mi na