Vedecké záujmy
Druhy sú základnými jednotkami biologického výskumu a kľúčom k pochopeniu evolúcie rastlín. Avšak dôsledkom hybridizácie a polyploidizácie, ktoré sú významnými evolučnými činiteľmi a mechanizmami adaptácie a speciácie u cievnatých rastlín, sa definovanie druhov a objasnenie ich evolučnej histórie stáva náročným. Naša výskumná skupina sa zameriava na riešenie zložitých taxonomických a evolučných otázok na úrovniach od populácií až po rody. Zameriavame sa na rekonštrukciu fylogenézy, riešenie taxonómie a skúmanie retikulátnej evolúcie zložitých druhových komplexov. Naše štúdie sa venujú detekcii dávneho a súčasného medzidruhového génového toku, diverzite a interakciám rôznych cytotypov, vzniku a ustáleniu polyploidov, reprodukčným systémom a stratégiám. Naše prípadové štúdie pokrývajú širokú škálu rodov krytosemenných rastlín, pričom kladieme dôraz na centrá diverzity v Európe, najmä v Stredomorí a v horských masívoch. Taktiež vyvíjame bioinformatické nástroje na spracovanie sekvenačných DNA dát novej generácie, ako aj taxonomické a karyologické databázy (AlyBase, CardaBase).
Používané metódy
Aby sme nadobudli hlbšie poznatky o skúmaných taxónoch a evolučných procesoch, analyzujeme ich z rôznych uhlov pohľadu, pričom integrujeme rôznorodé metódy a prístupy. Patria sem:
- Počítanie chromozómov a prietoková cytometria na určenie ploidnej úrovne a veľkosti genómu.
- Multivariačné morfometrické analýzy na posúdenie morfologickej variability a diferenciácie, tiež na ohraničenie a opis druhov.
- Molekulárne techniky založené na sekvenovaní DNA novej generácie, ako sú RADseq, Hyb-Seq (kombinácia ‘target enrichment’ a ‘genome skimming’) a celogenómové sekvenovanie, na riešenie fylogenetických vzťahov, fylogeografickej histórie, delimitácie druhov, pôvodu polyploidov, toku génov medzi druhmi, klonality, demografickej histórie atď.
- Kultivácia a experimentálne kríženie na hodnotenie fitness parametrov, reprodukčných parametrov, klonality a plasticity.
- Analýza ekologických ník a ich modelovanie na predpovede minulých a budúcich potenciálnych areálov, ich dynamiky a vzniku sekundárnych kontaktov medzi druhmi.
- Iné prístupy založené na interdisciplinárnej a medzinárodnej spolupráci (napr. cytogenomika, embryológia) na prehĺbenie nášho chápania evolučných procesov.
Vízie
Našou snahou je aplikovať integrovaný prístup aby sme prispeli ku komplexnému chápaniu procesov diverzifikácie a speciácie rastlín, pričom sa zameriavame na:
-Evolúciu a delimitáciu druhov v nedávno diverzifikovaných a taxonomicky zložitých rodoch a skupinách druhov, charakterizovaných kryptickou diverzitou, nízkou mierou divergencie, retikulátnymi evolučnými procesmi a častým výskytom polyploidov.
-Procesy vzniku a stabilizácie polyploidov, dynamiku koexistencie rôznych cytotypov, zmeny v reprodukčných stratégiách, ako aj polyploidnú speciáciu.
-Evolučný význam toku génov medzi druhmi a cytotypmi, evolúciu a stabilizáciu allopolyploidných genómov.
-Význam a podiel rôznych evolučných hybných síl a mechanizmov speciácie, berúc do úvahy dopady alopatrickej, ekologickej a chromozomálnej divergencie.
-Výzvy spojené so spracovaním sekvenačných DNA dát novej generácie u polyploidných druhov, využívanie a vývoj nových bioinformatických nástrojov.