Doktorandské štúdium

Návrh tém doktorandského štúdia v odbore Biológia so začiatkom štúdia v školskom roku 2026/2027

• Druhová diverzita, fylogeografia a biogeografické bariéry ektomykoríznych húb rodu Russula, podrodu Heterophyllidia

  Meno školiteľa: Mgr. Miroslav Caboň, PhD.

  Školiteľ špecialista: Mgr. Slavomír Adamčík, PhD.

  Pracovisko: Botanický ústav CBRB SAV

  Študijný program: Botanika

  Téma pre: Prírodovedecká fakulta UK, Katedra botaniky

  Téma neprístupná pre externé štúdium (len interné štúdium): áno

  Téma prístupná pre zahraničných študentov: áno

  
  

  Anotácia (vrátane cieľa):

  Rod Russula patrí medzi druhovo najbohatšie a ekologicky najvýznamnejšie skupiny ektomykoríznych húb s výskytom od boreálneho až po tropické biotopy. Podrod Heterophyllidia zahŕňa niekoľko morfologicky podobných fylogenetických línií s komplexnou evolučnou históriou a nedostatočne preskúmaným geografickým rozšírením. Napriek ich širokému rozšíreniu a ekologickému významu zostáva druhová diverzita, fylogeografia a úloha biogeografických bariér tejto skupiny stále nejasná.
  
  Cieľom dizertačnej práce je komplexne preskúmať druhovú diverzitu zástupcov podrodu Heterophyllidia s dôrazom na európske a severoamerické taxóny. Práca pomôže identifikovať hlavné historické a súčasné biogeografické bariéry, ktoré formovali ich evolučnú a priestorovú štruktúru. Výskum bude založený na integrácii molekulárnych fylogenetických analýz, fylogeografických prístupov, ekologických dát a priestorových analýz rozšírenia druhov. Osobitná pozornosť bude venovaná úlohe geografických bariér, ako sú horské systémy, klimatické prechody a historické refugia, pri formovaní diverzity tohto podrodu.
  
  Výsledky prispejú k lepšiemu pochopeniu evolučných procesov, spresneniu druhových konceptov v rámci rodu Russula a k všeobecnému poznaniu biogeografických vzorcov ektomykoríznych húb. Práca zároveň poskytne dôležité podklady pre ochranu biodiverzity lesných ekosystémov a pre budúce makroekologické a globálne evolučné štúdie rodu Russula.

  
  

  Navrhované metodické postupy:

  • Kombinácia rutinne používaných metód pre fylogenetické štúdie (PCR amplifikácia, Sangerovo sekvenovanie, multi-locus analýzy)
  • Moderné high-throughput sekvenačné prístupy (celogenómové sekvenovanie a analýza dát)
  • Svetelná mikroskopia a príprava mikromorfologických profilov druhov identifikovaných v molekulárnych analýzach

  
  

  Zahraničná spolupráca: Získanie doplnkového herbárového materiálu od zahraničných spolupracovníkov

  Predpokladané publikačné výstupy v časopisoch WOS:

  • Fylogenetické a morfologické ohraničenie zástupcov Russula podrodu Heterophyllidia, vrátane rekonštrukcie ancestrálnych znakov – 2 články (napr. MycoKeys, Mycological Progress, IMA Fungus)
  • Identifikácia historických bariér a evolúcie zástupcov Russula podrodu Heterophyllidia (napr. Molecular Phylogenetics and Evolution, Fungal Ecology)

  Predpokladané financovanie: APVV-24-0473 (2025–2029); VEGA 2/0048/26

  Kľúčové slová (3–5): evolúcia, kryptická speciácia, mykológia, Basidiomycota

• Zmena biodiverzity v meniacej sa krajine: dlhodobý vývoj diverzity vodných bezstavovcov na základe historických a súčasných údajov

  Meno školiteľa: Tomáš Čejka

  Školiteľ špecialista: —

  Pracovisko: Botanický ústav CBRB SAV, v. v. i.

  Študijný program: Zoológia

  Téma pre: Prírodovedecká fakulta UK, Katedra zoológie

  Téma neprístupná pre externé štúdium (len interné štúdium): nie

  Téma prístupná pre zahraničných študentov: nie

  
  

  Anotácia (vrátane cieľa):

  Predkladaná doktorandská práca sa zaoberá analýzou časovo-priestorových zmien v spoločenstvách vodných bezstavovcov v kontexte dynamických premien krajiny a narastajúceho antropogénneho tlaku. Hlavným pilierom výskumu je komparácia rozsiahlych historických údajov so súčasným stavom bioty, čo umožňuje identifikovať dlhodobé trendy v biodiverzite, ktoré sú pri krátkodobom monitoringu často nepostrehnuteľné. Práca integruje taxonomický aj funkčný prístup so zameraním na ekologické vlastnosti a úlohy organizmov v ekosystéme.
  
  Prostredníctvom pokročilých štatistických metód výskum skúma kľúčové environmentálne a ekologické faktory determinujúce transformáciu sladkovodných spoločenstiev. Výsledky poskytnú komplexný pohľad na stabilitu a integritu vodných ekosystémov a vytvoria vedecký základ pre predikciu ich budúceho vývoja.

  Ciele práce:

  • Vyhodnotiť dlhodobé zmeny diverzity vybraných skupín vodných bezstavovcov na základe historických a súčasných údajov.
  • Identifikovať kľúčové environmentálne a antropogénne faktory (napr. zmeny vo využívaní krajiny, klimatická zmena, znečistenie), ktoré ovplyvňujú taxonomické a funkčné zloženie spoločenstiev.
  • Odhadnúť dôsledky taxonomických a funkčných zmien na ekosystémové procesy a ekologický stav vodných biotopov.
  • Formulovať praktické odporúčania pre monitoring a ochranu biodiverzity v kontexte adaptívneho manažmentu krajiny.

  
  

  Navrhované metodické postupy:

  • Excerpcia a kritická analýza historických údajov vrátane harmonizácie historickej nomenklatúry so súčasným taxonomickým systémom.
  • Terénny výskum a zber vzoriek makrozoobentosu pomocou štandardizovaných metodík (napr. multi-habitat sampling).
  • Laboratórne spracovanie, taxonomická determinácia a funkčná klasifikácia taxónov (biological traits) s využitím európskych databáz.
  • Analýza environmentálnych premenných a zmien krajiny pomocou GIS nástrojov a meraní fyzikálno-chemických parametrov vody.
  • Štatistické vyhodnotenie zahŕňajúce trendové modely (GLMM/GAMM), multivariačné analýzy (PCoA, NMDS, PERMANOVA), trait–environment analýzy (RLQ, fourth-corner) a vizualizáciu výsledkov.

  
  

  Zahraničná spolupráca: nie

  Predpokladané publikačné výstupy v časopisoch WOS: Diversity and Distributions, Oecologia, Journal of Animal Ecology, Basic and Applied Ecology, Contributions to Zoology, Zoological Studies

  Predpokladané financovanie: VEGA, projekt č. 2/0087/25

  Kľúčové slová (3–5): vodné bezstavovce, biodiverzita, funkčná diverzita, dlhodobé zmeny, zmena krajiny, antropogénne faktory

• Transgeneračné účinky chronickej ionizujúcej radiácie na vodné rastliny

  Meno školiteľa: Maksym Danchenko

  Školiteľ špecialista: —

  Pracovisko: Ústav genetiky a biotechnológií rastlín CBRB SAV, Nitra

  Študijný program: Fyziológia rastlín

  Téma pre: Prírodovedecká fakulta UK, Katedra fyziológie rastlín

  Téma neprístupná pre externé štúdium (len interné štúdium): áno

  Téma prístupná pre zahraničných študentov: áno

  
  

  Anotácia (vrátane cieľa):

  Ionizujúce žiarenie ovplyvňuje vodné ekosystémy formované rastlinami, narúša biochemickú a fyziologickú homeostázu, spôsobuje poškodenie DNA a vznik reaktívnych foriem kyslíka (ROS). Nedávne štúdie preukázali oslabenú imunitu u chronicky ožiarených rastlín. Vodné rastliny v Černobyľskej zóne sú dlhodobo vystavené kontaminácii rádionuklidmi, a preto môžu vyvinúť stresovú pamäť pretrvávajúcu naprieč generáciami.
  
  Predpokladáme, že epigeneticky udržiavaná adaptívna pamäť modifikuje fenotypy potomkov rastlín, najmä ich odolnosť voči žiareniu, jadrový proteóm a imunitu. Semená trstiny obyčajnej (Phragmites australis) boli zbierané z dobre charakterizovaných relatívne čistých a rádioaktívne kontaminovaných vodných rezervoárov v Černobyľskej zóne. Po vystavení testovacej chronickej radiácii budú rastliny pestované hydroponicky.
  
  Profilovanie jadrového proteómu pomocou kvapalinovej chromatografie spojenej s hmotnostnou spektrometriou umožní identifikovať regulačné a štruktúrne proteíny zapojené do stresovej odpovede. Mechanizmy dedičnosti, najmä diferencovane metylované genetické regióny, budú skúmané pomocou bisulfidového sekvenovania. Intenzita hubovej infekcie bude hodnotená mikroskopicky a doplnená cielenou analýzou expresie génov súvisiacich s imunitou.
  
  Výsledky objasnia mechanizmy a dôsledky transgeneračnej adaptácie rastlín na rast v rádiologicky kontaminovanom prostredí a prispejú k pochopeniu stresovej pamäti u vodných rastlín.

  
  

  Navrhované metodické postupy:

  • Profilovanie proteómu pomocou kvapalinovej chromatografie spojenej s hmotnostnou spektrometriou.
  • Stanovenie epigenetickej regulácie bisulfidovým sekvenovaním.
  • Analýza génovej expresie pomocou qPCR.
  • Bunková lokalizácia biomolekúl pomocou fluorescenčnej mikroskopie.

  
  

  Zahraničná spolupráca: Belgické centrum jadrového výskumu

  Predpokladané publikačné výstupy v časopisoch WOS: Journal of Experimental Botany

  Predpokladané financovanie: VV-MVP-24-0368

  Kľúčové slová (3–5): rádioaktívne znečistenie, trstina, stresová pamäť, proteóm

• Identifikácia úlohy génu SYT3 v ontogenéze rastlín a v reakciách na environmentálne stresy

  Meno školiteľa: Doc. RNDr. Ján Jásik, DrSc.

  Školiteľ špecialista: —

  Pracovisko: Botanický ústav CBRB SAV, v. v. i.

  Študijný program: Fyziológia rastlín

  Téma pre: Prírodovedecká fakulta UK, Katedra fyziológie rastlín

  Téma neprístupná pre externé štúdium (len interné štúdium): áno

  Téma prístupná pre zahraničných študentov: —

  
  

  Anotácia (vrátane cieľa):

  Synaptotagminy ako senzory vápnika v neurónoch živočíchov sú podrobne študované, avšak ich identifikácia v rastlinách bola prekvapujúca. V modelovom organizme Arabidopsis thaliana sa synaptotagmin SYT1 podieľa na reakciách na rôzne environmentálne stresy, zatiaľ čo úloha ostatných členov tejto génovej rodiny zostáva doposiaľ málo preskúmaná.
  
  Téma dizertačnej práce sa zameriava na charakterizáciu génu SYT3 v modelových organizmoch suchozemských rastlín Arabidopsis thaliana a Physcomitrium patens. Cieľom práce je objasniť úlohu génu SYT3 v ontogenéze rastlín a v odpovediach na environmentálne stresy. Gén bude analyzovaný pomocou štandardných metód štúdia génovej expresie na rôznych úrovniach (GUS, GFP, qPCR), ako aj funkčnou analýzou dostupných T-DNA inzerčných mutantov a knock-down/out línií vytvorených prostredníctvom homológnej rekombinácie a génovej editácie metódou CRISPR/Cas9.

  
  

  Navrhované metodické postupy:

  • Rekombinantné DNA technológie, transformácie rastlín pomocou agrobaktérií a protoplastov.
  • Analýzy génovej expresie: GUS a GFP reportérové systémy, semi- a qRT-PCR, western blotting a imunolokalizačné postupy.
  • Kvantitatívna konfokálna mikroskopia.
  • Génová editácia pomocou CRISPR/Cas9, homologická rekombinácia, genotypizácia (PCR, Southern blotting) a fenotypizácia mutantných línií.
  • In vitro kultivácie rastlinného materiálu.

  
  

  Zahraničná spolupráca: —

  Predpokladané publikačné výstupy v časopisoch WOS: Výsledky budú publikované vo významných zahraničných časopisoch z prvého kvartilu, zameraných na experimentálnu biológiu rastlín (Plant Physiology, BMC Plant Biology, Plant Science, Plant Stress).

  Predpokladané financovanie: APVV-23-0463

  Kľúčové slová (3–5): Arabidopsis thaliana, Physcomitrium patens, SYNAPTOTAGMIN3, expresia génov, genotypizácia a fenotypizácia mutantov

• Identifikácia molekulárnych markerov pre rôzne fázy diferenciácie adventívnych koreňov

  Meno školiteľa: Doc. RNDr. Ján Jásik, DrSc.

  Školiteľ špecialista: —

  Pracovisko: Botanický ústav CBRB SAV, v. v. i.

  Študijný program: Fyziológia rastlín

  Téma pre: Prírodovedecká fakulta UK, Katedra fyziológie rastlín

  Téma neprístupná pre externé štúdium (len interné štúdium): —

  Téma prístupná pre zahraničných študentov: áno

  
  

  Anotácia (vrátane cieľa):

  Nevyhnutným predpokladom množenia rastlín pomocou stonkových odrezkov je tvorba kvalitného systému adventívnych koreňov. Adventívne korene sa vyvíjajú de novo z už špecializovaných buniek rôznych orgánov, ktoré musia byť preprogramované, čo je sprevádzané výraznými zmenami na molekulárno-biologickej, fyziologickej a morfologickej úrovni.
  
  Všeobecným cieľom dizertačnej práce je prispieť pomocou moderných molekulárnych a bunkovo-biologických prístupov k poznaniu faktorov určujúcich optimálnu tvorbu adventívnych koreňov. Na základe proteomickej a transkriptomickej analýzy budú identifikované kľúčové markerové gény podieľajúce sa na regulácii jednotlivých fáz tvorby adventívnych koreňov – od preprogramovania špecializovaných buniek až po prerastanie koreňových primordií.
  
  Platnosť identifikovaných markerov bude overená u bylín aj drevín a získané poznatky budú využité na návrh aplikačných postupov v šľachtiteľskej praxi, so zameraním na optimalizáciu zakoreňovania hospodársky významných druhov.

  
  

  Navrhované metodické postupy:

  • In vitro kultivácie.
  • MALDI-TOF, RNA-Seq, semiqPCR a qPCR, western blotting.
  • Histochemické a imunolokalizačné postupy.
  • Kvantitatívna konfokálna a elektrónová mikroskopia.
  • Bioinformatické analýzy.

  
  

  Zahraničná spolupráca: —

  Predpokladané publikačné výstupy v časopisoch WOS: Výsledky môžu byť publikované vo významných zahraničných časopisoch zameraných na experimentálnu biológiu rastlín z prvého kvartilu (Current Plant Biology, Plant Physiology, BMC Plant Biology).

  Predpokladané financovanie: VEGA 2/0073/26

  Kľúčové slová (3–5): Arabidopsis thaliana, Populus alba, expresia génov, adventívne korene, markery

• Úloha extracelulárnych proteínov v skorých štádiách somatickej embryogenézy vybraných druhov ihličnanov

  Meno školiteľa: Katarína Klubicová

  Školiteľ špecialista: Jozef Mravec

  Pracovisko: Ústav genetiky a biotechnológií rastlín CBRB SAV, v. v. i., Akademická 2, 950 07 Nitra

  Študijný program: Genetika

  Téma pre: Prírodovedecká fakulta UK, Katedra genetiky

  Téma neprístupná pre externé štúdium (len interné štúdium): áno

  Téma prístupná pre zahraničných študentov: nie

  
  

  Anotácia (vrátane cieľa):

  Rastliny majú schopnosť vytvárať somatické embryá z telových buniek bez potreby splynutia pohlavných buniek; tento proces sa nazýva somatická embryogenéza (SE). Predstavuje účinný regeneračný systém na rozmnožovanie ihličnatých drevín v podmienkach in vitro a zároveň vhodný model na štúdium základných otázok vývinu rastlín. Napriek tomu, že somatická embryogenéza bola indukovaná pri mnohých druhoch ihličnanov, mechanizmy vedúce k preprogramovaniu telových buniek na embryogénne nie sú doposiaľ úplne objasnené.
  
  Lepšie pochopenie týchto mechanizmov môže viesť k zlepšeniu existujúcich protokolov a k efektívnejšiemu využitiu regeneračného systému. Extracelulárne proteíny, vrátane proteínov bunkovej steny, ovplyvňujú jej zloženie a tým aj mnohé fyziologické procesy, medzi ktoré patrí aj somatická embryogenéza.
  
  Cieľom dizertačnej práce je systematicky študovať úlohu extracelulárnych proteínov v skorých štádiách somatickej embryogenézy vybraných druhov ihličnanov. Na tento účel budú využité proteomické prístupy umožňujúce sledovať dynamiku proteínov, ich interakcie, funkciu a posttranslačné modifikácie počas premeny somatických buniek na embryogénne. Na základe získaných výsledkov budú identifikované perspektívne proteíny a enzýmy, ktoré budú ďalej analyzované pomocou mikroskopických metód. Výsledky môžu viesť k identifikácii markerov SE a k zefektívneniu existujúcich protokolov pre vybrané druhy ihličnanov.

  
  

  Navrhované metodické postupy:

  • Príprava rastlinného materiálu: indukcia a udržiavanie embryogénnych línií a ich charakterizácia (rast, maturačná kapacita).
  • Proteomická analýza proteínov z embryogénnych línií s rôznou embryogénnou kapacitou.
  • Analýza aktivity vybraných enzýmov ako potenciálnych markerov.
  • Vizualizácia zmien v zložení bunkových stien pomocou imunofluorescenčného značenia a rastrovacej konfokálnej mikroskopie.

  
  

  Zahraničná spolupráca: Spolupráca s Teresou Hazubskou-Przybył (Institute of Dendrology of the Polish Academy of Sciences); zapojenie do COST projektu PLANTWALLK s cieľom nadviazania ďalších medzinárodných spoluprác.

  Predpokladané publikačné výstupy v časopisoch WOS: napr. Plant Science, Plant Cell Reports, Development

  Predpokladané financovanie: VEGA 2/0014/26 (hodnotenie A); IMPULZ

  Kľúčové slová (3–5):

• Rozlúštenie záhady vnútrobunkového mananu prostredníctvom nových glykobiologických výskumných nástrojov

  Meno školiteľa: Mgr. Jozef Mravec, PhD.

  Školiteľ špecialista: Mgr. Veronika Mistríková, PhD.

  Pracovisko: Ústav genetiky a biotechnológií rastlín CBRB SAV, Nitra

  Študijný program: Fyziológia rastlín

  Téma pre: Prírodovedecká fakulta UK, Katedra fyziológie rastlín

  Téma neprístupná pre externé štúdium (len interné štúdium): áno (len interné štúdium)

  Téma prístupná pre zahraničných študentov: áno

  
  

  Anotácia (vrátane cieľa):

  Rastlinné polysacharidy sa tradične delia na zásobné polysacharidy (napr. škrob) a polysacharidy so štrukturálnou funkciou v bunkovej stene (celulóza, hemicelulózy, pektíny). Nové experimentálne dáta však naznačujú, že toto rozdelenie môže byť príliš zjednodušené. Jedným z príkladov je manan – polymér manózy spojenej β-1,4-väzbou – ktorý sa u niektorých rastlín akumuluje vo vnútrobunkových štruktúrach. Tieto štruktúry môžu mať zásobnú funkciu podobnú škrobovým zrnám, prípadne inú, doposiaľ neznámu biologickú úlohu.
  
  Zdá sa, že akumulácia vnútrobunkového mananu je typická najmä pre jednoklíčnolistové rastliny. Cieľom dizertačnej práce je použiť pokročilé glykobiologické a zobrazovacie metódy na objasnenie funkcie vnútrobunkového mananu a porovnať jeho výskyt a úlohu u jedno- a dvojklíčnolistových rastlín.
  
  Hlavné ciele projektu sú: (i) detailná charakterizácia manan-obsahujúcich subcelulárnych štruktúr pomocou moderných mikroskopických techník; (ii) izolácia vnútrobunkového mananu a jeho profilovanie pomocou monoklonálnych protilátok a novovyvinutých prób, ako sú DNA aptaméry; (iii) izolácia a fenotypová charakterizácia mutanta modelového organizmu pre trávy – mrvice (Brachypodium distachyon) s vyradeným génom pre manan syntázu (CSLA). Očakáva sa, že výsledky práce prispejú k lepšiemu pochopeniu biologickej funkcie mananu u rastlín a k rozšíreniu jeho potenciálneho využitia ako nutrične hodnotnej vlákniny.

  
  

  Navrhované metodické postupy:

  • Pestovanie rastlín v kontrolovaných podmienkach a príprava vzoriek pre mikroskopické analýzy vrátane fixácie, zalievania a rezania rastlinného materiálu na ultramikrotóme.
  • Vizualizácia lokalizácie mananu pomocou imunoznačenia pre rastrovaciu konfokálnu a elektrónovú mikroskopiu.
  • Vývoj, charakterizácia a použitie prób (aptamérov) prostredníctvom in vitro selekcie.
  • Identifikácia mutanta v géne pre manan syntázu u mrvice a jeho fenotypová analýza.
  • Izolácia vnútrobunkového mananu a jeho analýza metódou comprehensive microarray polymer profiling (CoMPP); doktorand/ka absolvuje krátkodobý výskumný pobyt na Univerzite v Kodani.

  
  

  Zahraničná spolupráca: Krátkodobý výskumný pobyt na Univerzite v Kodani v súvislosti s osvojením metódy CoMPP.

  Predpokladané publikačné výstupy v časopisoch WOS: Plant Journal, Plant Cell, Plant Physiology, New Phytologist

  Predpokladané financovanie: Grant IMPULZ – projekt CARBODNA (SAV, 1. 9. 2022 – 31. 8. 2027); plánované žiadosti VEGA a APVV.

  Kľúčové slová (3–5): manan, bunková stena, organela, rastrovacia konfokálna a elektrónová mikroskopia, próba, mrvica

• Priestorové modelovanie rozšírenia rastlinných druhov a ekologickej konektivity krajiny v kontexte klimatickej zmeny a biologických invázií

  Meno školiteľa: RNDr. Dušan Senko, PhD.

  Školiteľ špecialista: —

  Pracovisko: Botanický ústav CBRB SAV

  Študijný program: Botanika

  Téma pre: Prírodovedecká fakulta UK, Katedra botaniky

  Téma neprístupná pre externé štúdium (len interné štúdium): nie

  Téma prístupná pre zahraničných študentov: nie

  
  

  Anotácia (vrátane cieľa):

  Priestorové rozšírenie rastlinných druhov priamo odráža ich ekologické nároky, historické faktory a schopnosť reagovať na meniace sa environmentálne podmienky. V posledných rokoch dochádza k výraznému nárastu dostupnosti výskytových dát a geografických zdrojov údajov, ako sú letecké a satelitné snímky, digitálne modely georeliéfu, pôdne a klimatické mapy či produkty diaľkového prieskumu Zeme. Tieto dáta umožňujú aplikáciu moderných Species Distribution Models (SDM, využívajúcich viacero algoritmov) na predikciu súčasného aj budúceho rozšírenia druhov.

  Doktorandská práca sa zameria na tvorbu a porovnanie SDM pre vybrané (najmä invázne alebo potenciálne invázne) druhy rastlín v strednej Európe a Karpatskom regióne. Natrénované modely budú použité na identifikáciu potenciálnych nových lokalít výskytu a na predikciu zmien rozšírenia do rokov 2050 a 2070 pri rôznych klimatických scenároch.

  Osobitná pozornosť bude venovaná hodnoteniu ekologickej konektivity krajiny, jej zmien v dôsledku fragmentácie a ľudských aktivít (urbanizácia, infraštruktúra, intenzifikácia poľnohospodárstva, lesné hospodárstvo) a jej významu pre šírenie druhov. Práca bude integrovať environmentálne dáta, údaje diaľkového prieskumu Zeme a prípadne genetické alebo populačné informácie s cieľom vytvoriť priestorovo explicitné hodnotenie rizika budúcich biologických invázií.

  Téma reflektuje aktuálne výzvy ochrany biodiverzity a je kompatibilná s medzinárodnými výskumnými iniciatívami zameranými na anticipáciu a hodnotenie rizík biologických invázií v podmienkach klimatickej zmeny, s praktickými výstupmi pre ochranu prírody a manažment krajiny.

  
  

  Navrhované metodické postupy:

  • Zber a spracovanie výskytových dát (databázy, literatúra, terénny výskum)
  • Environmentálne a klimatické dáta (WorldClim, CMIP6, digitálne modely reliéfu, pôdne mapy)
  • Diaľkový prieskum Zeme (satelitné a letecké snímky)
  • SDM modelovanie (MaxEnt, Random Forest, BRT)
  • Hodnotenie presnosti modelov (AUC, TSS, k-fold cross-validation)
  • Analýza ekologickej konektivity (cost-distance analýzy, corridor modelling)
  • Terénne overenie modelových predikcií

  
  

  Zahraničná spolupráca: —

  Predpokladané publikačné výstupy v časopisoch WOS: High quality WOS papers (preferably Q1/Q2): 3

  Predpokladané financovanie: Erasmus; DoktoGrant

  Kľúčové slová: priestorové modelovanie, rozšírenie rastlinných druhov, ekologická konektivita, biologické invázie, klimatická zmena

• Štúdium evolučných procesov zodpovedných za druhovú diverzitu v tribuse Alysseae (Brassicaceae)

  Meno školiteľa: RNDr. Stanislav Španiel, PhD.

  Školiteľ špecialista: Mgr. Judita Zozomová, PhD.

  Pracovisko: Centrum biológie rastlín a biodiverzity SAV, v.v.i., organizačná zložka Botanický ústav

  Študijný program: Botanika

  Téma pre: Prírodovedecká fakulta UK, Katedra botaniky

  Téma neprístupná pre externé štúdium (len interné štúdium): áno

  Téma prístupná pre zahraničných študentov: áno

  
  

  Anotácia (vrátane cieľa):

  Pre efektívnu ochranu, ale aj potenciálne hospodárske využitie divo rastúcich rastlín je potrebné poznať ich reálnu (často kryptickú) druhovú diverzitu a evolučné mechanizmy, ktoré sú za ňu zodpovedné. Práca bude zameraná najmä na divorastúce druhy rodov Alyssum a Odontarrhena (tribus Alysseae), ktoré sú na jednej strane vhodným modelom pre štúdium speciačných procesov, na druhej strane majú potenciál pre praktické využitie.

  Zástupcovia oboch rodov dokážu prosperovať na ultramafických substrátoch, ktoré sú pre väčšinu ostatných druhov rastlín nevhodné. Rod Odontarrhena zahŕňa najvyšší počet doteraz známych druhov so schopnosťou hyperakumulovať ťažké kovy, a preto je významným objektom výskumu v oblasti fytoremediácie a tzv. phytominingu (získavanie ťažkých kovov, najmä niklu, pomocou rastlín).

  Predchádzajúce štúdie ukázali, že zaužívané taxonomické ohraničenia druhov v oboch rodoch sú z veľkej časti umelé a nesprávne. Rody sa vyznačujú výraznou ploidnou variabilitou (diploidné až oktoploidné cytotypy), značnou morfologickou variabilitou, širokým spektrom ekologických požiadaviek a rozsiahlym geografickým rozšírením (Eurázia, severná Afrika). Centrum ich druhovej diverzity sa nachádza v topograficky členitých oblastiach (sub-)Mediteránu.

  Cieľom práce bude objasniť fylogenetické a taxonomické vzťahy a evolučné procesy, ktoré túto diverzitu formovali, najmä polyploidizáciu, hybridizáciu, alopatrickú speciáciu a ekologickú diverzifikáciu. Získané poznatky prispejú k lepšiemu pochopeniu mechanizmov rastlinnej speciácie a môžu viesť k revízii taxonomických ohraničení druhov alebo k opisu nových taxónov.

  Pri riešení práce bude použitý integratívny metodický prístup kombinujúci fylogenomické metódy, prietokovú cytometriu, počítanie chromozómov, multivariačnú morfometriku a analýzy ekologických ník.

  
  

  Navrhované metodické postupy:

  • Zber rastlinného materiálu najmä v južnej Európe (veľká časť vzoriek je už k dispozícii)
  • Prietoková cytometria (stanovenie ploidných stupňov a veľkosti jadrového genómu)
  • Stanovenie počtu chromozómov
  • Multivariačná morfometrická analýza
  • Analýza a modelovanie ekologických ník
  • Sekvenovanie novej generácie (Illumina): Hyb-Seq a RADseq

  
  

  Zahraničná spolupráca: —

  Predpokladané publikačné výstupy v časopisoch WOS:

  Molecular Phylogenetics and Evolution; Annals of Botany; American Journal of Botany; Botanical Journal of the Linnean Society; Taxon; Plant Systematics and Evolution; Phytotaxa

  (IF časopisov podľa 2025 Current Contents; zaradenie časopisov do decilov/kvartilov v kategórii Plant Science podľa 2025 Scimago Journal Rank)

  Predpokladané financovanie:

  VEGA 2/0010/25 (2025–2028); bilaterálny projekt SAS – TÜBİTAK (2026–2029, v hodnotení); APVV (2026–2030, v príprave)

  Kľúčové slová: Alysseae, fylogenomika, polyploidia, evolúcia, taxonómia

• Stabilita spoločenstiev vodných makrofytov v období meniacej sa klímy

  Meno školiteľa: RNDr. Ivana Svitková, PhD.

  Školiteľ špecialista: Ing. Richard Hrivnák, DrSc.

  Pracovisko: BÚ CBRB SAV

  Študijný program: Botanika

  Téma pre: Prírodovedecká fakulta UK, Katedra botaniky

  Téma neprístupná pre externé štúdium (len interné štúdium): áno

  Téma prístupná pre zahraničných študentov: nie

  
  

  Anotácia (vrátane cieľa):

  Plytké stojaté vody (pondy) sú považované za hotspoty sladkovodnej biodiverzity a poskytujú refúgiá pre množstvo vzácnych druhov, pričom mnohé z nich sa vyskytujú výlučne v týchto biotopoch. Napriek ich vysokej ekologickej hodnote boli tieto biotopy v minulosti prehliadané a dodnes majú nízku prioritu z hľadiska národnej i medzinárodnej ochrany prírody. Pondy citlivo reagujú na antropogénne vplyvy, ktoré môžu negatívne ovplyvňovať ich biodiverzitu a fungovanie.

  V posledných dekádach pozorujeme výraznú zmenu klímy a s ňou spojené zmeny hydrologického režimu a trofie vodných ekosystémov. Dôsledky týchto zmien pre stabilitu spoločenstiev vodných makrofytov sú však zatiaľ málo preskúmané.

  Cieľom dizertačnej práce bude (1) vyhodnotiť mieru temporálnej dynamiky spoločenstiev vodných makrofytov v priebehu poslednej dekády a (2) posúdiť význam biotických a environmentálnych faktorov pre stabilitu týchto spoločenstiev.

  
  

  Navrhované metodické postupy:

  Práca bude nadväzovať na výskum vodnej vegetácie pondov realizovaný v rokoch 2012–2014, v rámci ktorého bola založená monitorovacia sieť približne 100 pondov. Po viac než 10 rokoch prebehne opakovaný zber fytocenologických zápisov a environmentálne hodnotenie tejto siete.

  Opakovaným zberom vegetačných údajov bude možné vyhodnotiť mieru temporálnych zmien diverzity makrofytnej vegetácie (cieľ 1). Súčasne budú zaznamenávané fyzikálno-chemické parametre vodného prostredia (koncentrácie živín, chlorofyl a, hlavné ióny, elektrická vodivosť, pH) a pomocou teplotných dataloggerov bude kontinuálne monitorovaná teplota vody.

  Funkčná a taxonomická štruktúra spoločenstiev spolu s kvalitou prostredia poslúžia ako základ pre hodnotenie významu biotických a environmentálnych faktorov ovplyvňujúcich stabilitu spoločenstiev (cieľ 2). Osobitná pozornosť bude venovaná vplyvu eutrofizácie a teploty prostredia, ktoré patria medzi najvýznamnejšie stresory vodných ekosystémov.

  Na podmnožine 20 pondov, vybraných tak, aby pokrývali široký gradient trofie a teploty, bude detailne sledovaná temporálna dynamika makrofytnej vegetácie na trvalých plochách. Na vyhodnotenie údajov budú použité štandardné jednorozmerné a mnohorozmerné štatistické metódy.

  
  

  Zahraničná spolupráca: —

  Predpokladané publikačné výstupy v časopisoch WOS: —

  Predpokladané financovanie: Výskum bude realizovaný v rámci projektu STRESSPOND (APVV-24-0463: „Biodiverzita, fungovanie a medziekosystémové vzťahy malých vodných nádrží pod vplyvom viacerých stresorov“).

  Kľúčové slová: biodiverzita, makrofyty, malé vodné nádrže, eutrofizácia

• Mechanizmy účinku pôsobenia toxických polokovov na rýchlorastúce dreviny a ich potenciál vo fytoremediáciách

  Meno školiteľa: doc. RNDr. Marek Vaculík, PhD.

  Školiteľ špecialista: Mgr. Miroslava Vaculíková, PhD.

  Pracovisko: Oddelenie experimentálnej biológie rastlín, BÚ SAV, CBRB

  Študijný program: Fyziológia rastlín

  Téma pre: Prírodovedecká fakulta UK, Katedra fyziológie rastlín

  Téma neprístupná pre externé štúdium (len interné štúdium): áno

  Téma prístupná pre zahraničných študentov: áno

  
  

  Anotácia (vrátane cieľa):

  Polokovy s toxickými účinkami na živé organizmy, najmä arzén (As) a antimón (Sb), predstavujú vážny celosvetový environmentálny problém. Hlavným zdrojom znečistenia týmito prvkami je banská činnosť a ich následné využitie v rôznych odvetviach priemyslu; významný podiel má aj vojenská činnosť a doprava.

  Cieľom dizertačnej práce je štúdium mechanizmov príjmu, akumulácie a pletivovej distribúcie týchto prvkov, spojené s detailným pochopením anatomických, biochemických a fyziologických odpovedí rýchlorastúcich drevín z čeľade Salicaceae. Výskum bude realizovaný s využitím širokého spektra moderných metód experimentálnej biológie rastlín.

  Komplexné pochopenie mechanizmov odpovedí rýchlorastúcich drevín na prítomnosť As a Sb môže významne prispieť k efektívnejšiemu plánovaniu a praktickému využitiu fytoremediačných prístupov a k obnove polokovmi kontaminovanej krajiny.

  
  

  Navrhované metodické postupy:

  • Kultivácia experimentálnych rastlín v hydropónii a v kontaminovanom pôdnom substráte
  • Meranie rastových parametrov a gravimetrické stanovenie produkčných charakteristík rastlín
  • Štruktúrna analýza rastlinných pletív pomocou svetelnej a fluorescenčnej mikroskopie
  • Analýza prvkového zloženia rastlinných orgánov pomocou AAS alebo ICP-MS
  • Posúdenie miery oxidačného poškodenia na základe tvorby reaktívnych foriem kyslíka a/alebo dusíka (spektrofotometrické metódy)
  • In vivo a in vitro analýza oxidačného stresu meraním aktivity enzymatických a neenzymatických antioxidantov
  • Analýza tvorby vybraných sekundárnych metabolitov indukovaných pôsobením polokovov
  • Proteomická analýza rastlinných pletív a identifikácia polokovmi indukovaných proteínov
  • Identifikácia a charakterizácia expresie génov zodpovedných za príjem a transport polokovov (RT-PCR, Real-time PCR)

  
  

  Zahraničná spolupráca: Ústav experimentální biologie rostlin AV ČR (Česká republika); National Taiwan University (Taiwan); Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa (Taliansko)

  Predpokladané publikačné výstupy v časopisoch WOS: Planta; Plant Physiology and Biochemistry; Environmental and Experimental Botany

  Predpokladané financovanie: VEGA 2/0047/25; APVV 23-0318

  Kľúčové slová: abiotický stres, fytoremediácie, oxidačné poškodenie, príjem a akumulácia polokovov, rýchlorastúce dreviny

Návrh tém doktorandského štúdia v odbore Biotechnológie so začiatkom štúdia v školskom roku 2026/2027

• Enzýmy mäsožravých rastlín z rodu Drosera s biotechnologickým potenciálom

  Meno školiteľa: Ing. Martin Jopčík, PhD.

  Školiteľ špecialista: Ing. Jana Libantová, CSc.

  Pracovisko: Ústav genetiky a biotechnológií rastlín CBRB SAV, Nitra

  Študijný program: Agrobiotechnológie

  Téma pre: FBP SPU

  Téma neprístupná pre externé štúdium (len interné štúdium): áno (len interné štúdium)

  Téma prístupná pre zahraničných študentov: áno

  
  

  Anotácia (vrátane cieľa):

  Predkladaná téma predstavuje tematický okruh nadväzujúci na praktické skúsenosti pracoviska a poznatky získané počas predchádzajúceho štúdia. Výskum je zameraný na mäsožravé rastliny z rodu Drosera, ktorý zahŕňa približne 200 druhov osídľujúcich rozmanité habitaty po celom svete.
  
  Primárnym zameraním výskumnej skupiny je charakterizácia enzýmov podieľajúcich sa na trávení koristi, predovšetkým hydrolytických enzýmov rôznych tried (chitinázy, glukanázy, proteázy a ďalšie). Vzhľadom na druhovú a ekologickú diverzitu rodu Drosera a na základe nedávnych zistení predpokladáme, že biologické analógy týchto enzýmov v jednotlivých druhoch vykazujú odlišné špecifické vlastnosti.
  
  Cieľom dizertačnej práce je identifikovať sekvencie hydrolytických enzýmov vo viacerých druhoch rodu Drosera, určiť ich génové sekvencie a expresné profily a vybraných kandidátov pripraviť ako rekombinantné proteíny s následnou biochemickou charakterizáciou. Minimálnym cieľom práce je spracovanie aspoň jedného enzýmu z jedného doposiaľ necharakterizovaného druhu.

  
  

  Navrhované metodické postupy:

  • Izolácia génových sekvencií na základe degenerovaných primerov a metódy „genome walking“.
  • Analýza expresie génov pomocou RT-qPCR.
  • Príprava rekombinantných proteínov a ich následná biochemická analýza.

  
  

  Zahraničná spolupráca: nie je plánovaná

  Predpokladané publikačné výstupy v časopisoch WOS:

  • Biologická charakterizácia izolovaných génov z pohľadu ich funkcie v rastline (Planta, Physiologia Plantarum).
  • Biochemická charakterizácia izolovaných enzýmov (Molecular Biotechnology, International Journal of Biological Macromolecules).

  Predpokladané financovanie: APVV-20-0545

  Kľúčové slová (3–5): Drosera, expresná analýza, rekombinantné proteíny

• Úloha extracelulárnych proteínov v skorých štádiách somatickej embryogenézy vybraných druhov ihličnanov

  Meno školiteľa: Katarína Klubicová

  Školiteľ špecialista: Jozef Mravec

  Pracovisko: Ústav genetiky a biotechnológií rastlín CBRB SAV, v. v. i., Akademická 2, 950 07 Nitra

  Študijný program: Agrobiotechnológie

  Téma pre: SPU

  Téma neprístupná pre externé štúdium (len interné štúdium): áno

  Téma prístupná pre zahraničných študentov: nie

  
  

  Anotácia (vrátane cieľa):

  Rastliny majú schopnosť vytvárať somatické embryá z telových buniek bez potreby splynutia pohlavných buniek; tento proces sa nazýva somatická embryogenéza (SE). Predstavuje účinný regeneračný systém na rozmnožovanie ihličnatých drevín v podmienkach in vitro a zároveň vhodný model na štúdium základných otázok vývinu rastlín. Napriek tomu, že somatická embryogenéza bola indukovaná pri mnohých druhoch ihličnanov, mechanizmy vedúce k preprogramovaniu telových buniek na embryogénne nie sú doposiaľ úplne objasnené.
  
  Lepšie pochopenie týchto mechanizmov môže viesť k zlepšeniu existujúcich protokolov a k efektívnejšiemu využitiu regeneračného systému. Extracelulárne proteíny, vrátane proteínov bunkovej steny, ovplyvňujú jej zloženie a tým aj mnohé fyziologické procesy, medzi ktoré patrí aj somatická embryogenéza.
  
  Cieľom dizertačnej práce je systematicky študovať úlohu extracelulárnych proteínov v skorých štádiách somatickej embryogenézy vybraných druhov ihličnanov. Na tento účel budú využité proteomické prístupy umožňujúce sledovať dynamiku proteínov, ich interakcie, funkciu a posttranslačné modifikácie počas premeny somatických buniek na embryogénne. Na základe získaných výsledkov budú identifikované perspektívne proteíny a enzýmy, ktoré budú ďalej analyzované pomocou mikroskopických metód. Výsledky môžu viesť k identifikácii markerov SE a k zefektívneniu existujúcich protokolov pre vybrané druhy ihličnanov.

  
  

  Navrhované metodické postupy:

  • Príprava rastlinného materiálu: indukcia a udržiavanie embryogénnych línií a ich charakterizácia (rast, maturačná kapacita).
  • Proteomická analýza proteínov z embryogénnych línií s rôznou embryogénnou kapacitou.
  • Analýza aktivity vybraných enzýmov ako potenciálnych markerov.
  • Vizualizácia zmien v zložení bunkových stien pomocou imunofluorescenčného značenia a rastrovacej konfokálnej mikroskopie.

  
  

  Zahraničná spolupráca: Spolupráca s Teresou Hazubskou-Przybył (Institute of Dendrology of the Polish Academy of Sciences); zapojenie do COST projektu PLANTWALLK s cieľom nadviazania ďalších medzinárodných spoluprác.

  Predpokladané publikačné výstupy v časopisoch WOS: napr. Plant Science, Plant Cell Reports, Development

  Predpokladané financovanie: VEGA 2/0014/26 (hodnotenie A); IMPULZ

  Kľúčové slová (3–5): somatické embryo, bunková stena, proteomika, Pinus nigra

Ďalšie užitočné informácie o doktorandskom štúdiu.

Ďalšie užitočné informácie o pracovných skupinách.

Naši doktorandi v školskom roku 2023/2024

Ďuricová Viktória: Kombinácia kosenia a pasenia ako nástroj podpory biodiverzity trávnych porastov, školiteľka: Monika Janišová

Gajdošová Zuzana: Evolučná história, genetická variabilita a reprodukčné aspekty západokarpatského endemického druhu Daphne arbuscula Čelak. (Thymeleaceae), školiteľ: Marek Slovák

Gelatičová Karolína: Akustická diverzita ako prediktor variability diverzity flóry a vegetácie a kvality ekosystémových služieb: porovnanie oblastí s intenzívnymi a regeneratívnymi manažmentovými prístupmi, školiteľka: Mária Šibíková

Heldesová Katarína: Štúdium dynamiky bunkových stien počas somatickej embryogenézy, školiteľ: Jozef Mravec

Ivascu Alina-Sorina: Biokultúrne dedičstvo karpatských trávnych porastov –interdisciplinárna štúdia, školiteľka: Monika Janišová

Kale Rohan Arjun: Leaf development in carnivorous sundews: Proteomics for the discovery of novel hydrolytic enzymes, školiteľ: Maksym Danchenko

Klačanová Simona: Analýza faktorov ovplyvňujúcich diverzitu flóry a vegetácie lyžiarskych zjazdoviek, školiteľka: Jana Májeková

Kumar Ajay: Vymedzenie funkcie arábkovkových génov  SYNAPTOTAGMIN 4 a 5 vo vývine rastlín a v odpovediach na environmentálne stresy, školiteľ: Ján Jásik

Kusá Zuzana: Funkčná analýza rastlinných synaptotagmínov a ich interakčnej siete s ohľadom na odpovede rastlín voči environmentálnym stresom, školiteľ: Ján Jásik

Lisinovičová Monika: Vyhodnotenie účinku kremíka na zvýšenie odolnosti rastlín láskavca (Amaranthus spp.) voči abiotickému stresu, školiteľka: Andrea Hricová

Michalková Michaela: Vplyv časopriestorového vývoja lesných fragmentov na diverzitu lesných biotopov, školiteľka: Mária Šibíková

Mikitová Veronika: Chitinázy mäsožravých rastlín a ich  využitie z hľadiska ochrany rastlín voči biotickému stresu, školiteľka: Jana Libantová

Mishra Shubhi: Impact of chronic ionizing radiation on the tolerance of water plants to pests and pathogens, školiteľ: Maksym Danchenko

Shapkin Vasilii: Testing alternative molecular markers for metabarcoding of fungi, školiteľ: Slavomír Adamčík

Zaib Shanza: Soil microbial community changes along an elevational gradient in Beech forests of central Slovakia, školiteľ: Miroslav Caboň

Vladimír Nemček: Impact of land use and air pollution on multitaxonomical diversity in forest ecosystems, školiteľ: Jozef Šibík

Doktogrant

Podporené projekty v r. 2023

M.Sc Rohan Arjun Kale: Discovery of novel hydrolytic enzymes in carnivorous plants.

Podporené projekty v r. 2022

Mgr. Veronika Mikitová: Charakterizácia biochemických a antifungálnych vlastností chitinázy z rosičky rozvetvenej (Drosera binata)

MSc. Vasilii Shapkin: Comparison of various DNA regions (molecular markers) in fungal metabarcoding of diverse groups of soil fungi (the Agaricomycotina) on Illumina sequencing platform

Mgr. Simona Klačanová: The impact of artificial snowmaking on topsoil properties in mountainous areas

Mgr. Zuzana Gajdošová: Diversity of endophyte fungal symbionts in the root system of endemic Daphne arbuscula (Thymelaeaceae) from extreme rocky habitats

Podporené projekty v r. 2021

Mgr. Zuzana Gajdošová: Is a rare case of whole-genome duplication in the predominantly diploid genus Daphne L. associated with ecological niche shifts?

M.Sc Shubhi Mishra: The effect of chronic ionizing radiation on protein carbonylation in Phragmites australis

Mgr. Adam Kantor: Vplyv štvrtohorných klimatických zmien a introgresie na diverzitu rastlín na Balkáne: poznatky na základe fylogeografického výskumu vysokohorského druhu Cardamine acris

Podporené projekty v r. 2020

MSc Vidya Chirappurathu Sukumaran Nair: Do antimony and silicon share same uptake pathway in plants?

Podporené projekty v r. 2019

Mgr. Miroslav Klobučník: Genetická štruktúra a diverzita predpokladaných hybridných rojov borovice lesnej (Pinus sylvestris L.) a borovice horskej – kosodreviny (P. mugo Turra) na severnom Slovensku

MSc Vidya Chirappurathu Sukumaran Nair: Role of arbuscular mycorrhizae in the alleviation of Sb toxicity in maize

Výročný seminár doktorandov CBRB SAV

rok 2023

1.     miesto: Mgr. Michaela Michalková

2.     miesto: Mgr. Veronika Mikitová

3.     miesto: Mgr. Adam Kantor

Súťaž doktorandov a doktorandiek SAV

Do súťaže sa v roku 2023 zapojili: Mgr. Lucia Čahojová – Novel approaches in the delineation of habitats of the system of protected areas of the European Union – Natura 2000

Viac informácií

Iné ocenenia doktorandom

Kumar Ajay 2022

Grant from Youth Travel Fund of FEBS Oceňovateľ: Federation of European Biochemical Societies Opis: Cena udelená v súťaži na podporu účasti v kurze FEBS “Microspectroscopy: Functional Imaging of Biological Systems”

Mishra Shubhi 2022

Grant from Youth Travel Fund of FEBS Oceňovateľ: Federation of European Biochemical Societies Opis: Cena udelená v súťaži na podporu účasti v kurze FEBS “Microspectroscopy: Functional Imaging of Biological Systems”.

Zuzana Fačkovcová 2015

„Carlo Gaggi award“

Oceņovateľ: Società Lichenologica Italiana

Cena udelená za prvé miesto v medzinárodnej súťaži doktorandských prác s lichenologickou tematikou.