Katedra lesnické genetiky a fyziologie

Představení katedry

Genetici a fyziologové na pražské lesnické fakultě se vždy řadili mezi světovou špičku. Jejich činnost na fakultě při obnovení v roce 1990 navázala na průkopníky lesnické biologie na původní lesnické fakultě při ČVUT, která byla v polovině 60. let transformována na Vědecký lesnický ústav VŠZ se sídlem v Kostelci nad Černými lesy. Prof. Ing. Vladimír Chalupa, DrSc. vytvořil originální protokol somatické embryogeneze lesních dřevin. Jeho práce byla v 80. letech celosvětově průlomová. Prof. Ing. Jaroslav Kobliha, CSc. rozvíjel výzkum hybridizace v rámci rodu Abies s řadou cenných výstupů, mj. rezistence hybridních potomstev vůči škůdcům. Oba se intenzivně věnovali studentům a zasloužili se o pedagogický rozvoj těchto oborů, především vzděláváním lesních inženýrů v pregraduálních programech a doktorandů.

Odborné zaměření ve fyziologii lesních dřevin se transformovalo do dominantního tématu stresové fyziologie rostlin, v jehož rámci se sleduje vliv podkorního hmyzu a patogenních hub na fotosyntézu, transpiraci a akumulaci látek primárního a sekundárního metabolismu. Díky velkým fakultním projektům (EVA a EXTEMIT-K) se postupně podařilo pořídit nejmodernější technické vybavení v podobě kapalinového chromatografu, zařízení na stanovení stabilních izotopů, šest růstových komor a zázemí pro výuku s mikroskopem Leica DVM6 a binolupou. Sběr dat pro fyziologická měření probíhá jak na trvalých plochách v lesních ekosystémech (např. Krušné hory, ŠLP Kostelec n.Č.l.), tak i v laboratořích, kde jsou založeny manipulativní experimenty. Kromě metabolomických studií na výše zmíněném chromatografu probíhají v laboratořích také měření na spektrofotometru a Western blotu, které umožňující stanovovat enzymy a bílkoviny spojené se stresem (prolin, dehydriny, CAT). Doc. Ing. Ivana Tomášková, Ph.D. byla zaměstnána na AV ČR, přinesla řadu poznatků z výzkumu z oblasti ekofyziologie, kombinuje základní i aplikovaný výzkum, inovovala výuku a spolupracuje s řadou významných institucí v ČR (Czechglobe AV ČR, Přírodovědecká fakulta UK). V rámci Erasmu navázala krátkodobé spolupráce také v s institucemi v zahraničí (INRA Bordeaux, Nancy a CIRAD Francie).

Obor genetika lesních dřevin se člení na dvě základní specializace: genetiku kvantitativních znaků s praktickými aplikacemi v lesnictví a ochraně přírody a na populační genetiku a genomiku. Prof. Ing. Milan Lstibůrek, MSc., Ph.D. nastoupil na fakultu v roce 2005 po dokončení doktorského studia na North Carolina State University v USA jako specialista na genetiku kvantitativních znaků (statistickou genetiku). Od začátku svého působení spolupracuje s lesnickým provozem v ČR a v zahraničí, realizuje četné projekty zakládání semenných sadů lesních dřevin a zpracovává řadu originálních postupů (prostorová schémata semenných sadů, šlechtitelské strategie na bázi rekonstrukce rodokmene, stochastické simulační modely apod.). Je též autorem originální vědecké práce v obecné genetice, např. konceptu realizované heritability v panmiktické populaci. Spolupracuje se špičkovými vědeckými pracovišti v různých částech světa, především v USA, Kanadě a v západní Evropě. Doménou Ing. Jana Stejskala, Ph.D. je statistické hodnocení komplexních experimentů s propojením fyziologických a genetických dat. Jeho výzkum zahrnuje design a hodnocení testovacích ploch na základě růstových a fyziologických znaků a také odhad korelací mezi růstovými a fyziologickými parametry (včetně interakce genotypů s prostředím). Aktuálně se zaměřuje na hodnocení adaptačních znaků vybraných populací (plodnost, fenologie atd.) s cílem testovat využitelnost genetických korelací mezi fyziologickými, adaptačními a produkčními znaky.

Generovat reálná molekulární data, která jsou nezbytná pro většinu genetických studií, umožňuje molekulárně genetická laboratoř. Pracoviště je plně vybaveno pro izolaci informačních makromolekulárních látek z pletiv a tkání (oscilační mlýn) a návazné analytické metody (PCR a RT-PCR cyklery, laminární box a digestoř, přístroje pro měření parametrů nukleových kyselin a proteinů, elektroforetické cely a zobrazovací zařízení). Generování a následná interpretace genetických dat je v gesci kmenových pracovníků katedry a týmu doktorandů a mladých vědeckých pracovníků podílejících se na fungování laboratoře. Ing. Jiří Korecký, Ph.D. se zaměřuje na aplikační využívání především mikrosatelitových markerů, které nachází využití v populačně-genetických studiích, při odhalování příbuzenských vazeb za účelem rekonstrukce rodokmene (kontaminace semenných sadů, ověřování původu reprodukčního materiálu), či při určování míry vzájemné příbuznosti mezi jedinci (matice příbuznosti jako vstupní parametr pro lineární smíšené modely). V poslední době se zaměřuje také na analýzu a interpretaci dat získaných metodami sekvenování nové generace (GBS, SNP chip, RNAseq). RNDr. Jaroslav Čepl, Ph.D. se zabývá vyhodnocováním bohatých fenotypických dat jako jsou metabolomické profily, hyperspektrální reflektance či parametry fotosyntézy nahlédnuté skrze fluorescenci chlorofylu. Cílí na zmapování genetické variability podél reflektanční a fluorescenční křivky a její propojení s dalšími fyziologickými a růstovými parametry. Zároveň se zabývá tvorbou populačních simulačních studií (ať už na bakteriálních koloniích, nebo u lesních dřevin) a podílí se na vyhodnocení genetických dat na pomezí populační genetiky a evoluční biologie.

Pracovníci KLGF se odborně profilují v následujících pracovních skupinách

KVANTITATIVNÍ GENETIKA