Témy Bc. prác pre akademický rok 2026/2027
TÉMY BC. PRÁC PRE AKADEMICKÝ ROK 2026/2027
Na tejto stránke nájdete ponuku tém písomných prác pre bakalárske štátnice 2026/2027 na Katedre fyziológie rastlín.
V prípade záujmu o štúdium fyziológie rastlín, prosíme Vás, vyplnené prihlášky zašlite do 05.03.2026 na adresy: michal.martinka@uniba.sk; renata.svubova@uniba.sk; marek.vaculik@uniba.sk.
Automaticky ste pozvaní na pohovor, ktorý sa uskutoční dňa 06.03.2026 o 10:00 hod. v miestnosti B2-122.
V prípade nejasností kontaktujte: renata.svubova@uniba.sk; marek.vaculik@uniba.sk.
V prípade Vášho záujmu o vysvetlenie niektorej z ponúkaných tém, prosíme Vás, kontaktujte potenciálneho vedúceho/vedúcu mailom. Ďakujeme!
Ak máte vlastnú zaujímavú tému, na ktorej by ste chceli pracovať, tak Vaše návrhy sú vítané :o) V tom prípade sa obráťte na ktoréhokoľvek pracovníka Katedry fyziológie rastlín.
Viac informácií:
– v AIS2
Fytoťažba drahých kovov a prvkov vzácnych zemín – realita alebo fikcia?
Vedúci: doc. RNDr. Marek Vaculík, PhD., PriF UK, KFR, B2-121;
e-mail: marek.vaculik@uniba.sk
Neustály dopyt po moderných technológiách a rastúce nároky na komfort obyvateľov Zeme súvisí s intenzifikáciou ťažby drahých a vzácnych kovov ako napr. zlato, platina alebo lítium. V súčasnosti rezonuje tiež otázka efektívneho získavania tzv. „surovín budúcnosti“, teda prvkov vzácnych zemín, ktoré sú strategicky dôležité pre využitie v rôznych odvetviach moderných technológií. V posledných desaťročiach sa intenzívne diskutuje o možnosti efektívneho získavania týchto prvkov pomocou rastlín v procese tzv. “fytoťažby“ alebo phytominingu. Cieľom bakalárskej práce je priniesť prehľad o možnostiach príjmu a akumulácie týchto prvkov v biomase rastlín, ako aj zhodnotiť výsledky doterajších vedeckých výskumov, štúdií a pilotných projektov z pohľadu efektívnosti tohto, alternatívneho a environmentálne vhodnejšieho, spôsobu získavania ekonomicky zaujímavých prvkov z prírody.
Fytoremediačné prístupy a technológie pre očistenie prostredia kontaminovaného organickými a anorganickými látkami
Vedúci: doc. RNDr. Marek Vaculík, PhD., PriF UK, KFR, B2-121;
e-mail: marek.vaculik@uniba.sk
Fytoremediačné technológie sa v posledných desaťročiach stali vhodnou alternatívou klasických remediačných postupov dekontaminácie znečisteného životného prostredia. Aj keď prinášajú množstvo výhod, ich použitie nemusí byť vždy jednoduché, napríklad kvôli rôznej senzitivite rastlín na anorganické a organické kontaminanty v prostredí. Práve súčasná prítomnosť rôznych druhov kontaminantov na znečistených územiach častokrát komplikuje praktickú aplikáciu fytoremediačných postupov. Cieľom bakalárskej práce je priniesť prehľad o vhodnosti jednotlivých fytoremediačných techník a optimálnom výbere rastlinných druhov pre udržateľnú fytoremediáciu lokalít znečistených súčasne organickými a anorganickými látkami.
Mechanizmy detoxikácie ťažkých kovov a toxických prvkov v rastlinách
Vedúci: doc. RNDr. Marek Vaculík, PhD., PriF UK, KFR, B2-121;
e-mail: marek.vaculik@uniba.sk
Zvyšujúce sa zaťaženie znečistenia životného prostredia rôznymi škodlivými látkami spôsobuje, že rastliny sú vystavené stresu. Jednu skupinu takýchto abiotických stresorov predstavujú ťažké kovy a toxické prvky. Rastliny sa voči ich škodlivému pôsobeniu prirodzene bránia pomocou rôznych mechanizmov. Jedným z nich je aj syntéza organických kyselín a rôznych chelatačných látok na báze proteínov, ako sú napr. fytochelatíny alebo metalotioneíny, ktorých úloha je vychytávať voľné ióny nebezpečných prvkov v cytoplazme a detoxikovať bunku pomocou ukladania ich chelátovaných foriem najmä do vakuol. Cieľom bakalárskej práce je vytvoriť komplexný literárny prehľad o mechanizmoch syntézy, pletivovej a bunkovej distribúcie rôznych chelatačných zlúčenín a ich priamom zapojení do rôznych detoxikačných procesov prebiehajúcich v rastlinách.
Vplyv sucha na anatómiu a fyziológiu drevín
Vedúci: doc. RNDr. Marek Vaculík, PhD., PriF UK, KFR, B2-121;
e-mail: marek.vaculikuniba.sk
Sucho predstavuje jeden z hlavných abiotických stresových faktorov, ktorý sa v nemalej miere podpisuje na zníženej produkcii poľnohospodárskych plodín a drevín. Dreviny predstavujú dôležitú autotrofnú zložku ekosystémov nielen kvôli primárnej produkcii organickej hmoty a kyslíka, ale súčasne zohrávajú dôležitý článok pri sekvestrácii uhlíka a bioekonomike. Sucho ako jeden z kľúčových dopadov meniacej sa klímy vo veľkej miere ovplyvňuje ich rast a vývin. Bakalárska práca má za cieľ pripraviť komplexný prehľad o krátkodobom pôsobení stresu zo sucha na dreviny, ako aj o rôznych anatomických, morfologických, fyziologických a biochemických adaptáciách drevín na sucho a zhodnotiť dopad sucha na lesné ekosystémy na Slovensku a v Európe za posledné desaťročia.
Ako si rastliny „pamätajú“ stres: epigenetická pamäť a priming rastlín
Vedúci: doc. Mgr. Renáta Švubová, PhD., PriF UK, KFR, B2-130;
e-mail: renata.svubova@uniba.sk
Planéta v súčasnosti prechádza dynamickými a bezprecedentnými klimatickými zmenami. Keďže evolučná adaptácia je v prípade rastlín a iných sesilných organizmov pomalý proces (založený najmä na náhodných genetických mutáciách), zostáva otázne, či dokážu na nové environmentálne podmienky reagovať dostatočne pružne. Epigenetická pamäť predstavuje alternatívny a potenciálne efektívnejší mechanizmus adaptácie rastlín na dynamicky sa meniace klimatické podmienky. Epigenetické procesy umožňujú reguláciu génovej aktivity bez zásahov do samotnej DNA a tieto zmeny môžu byť prenášané medzi generáciami. Prostredníctvom selektívneho aktivovania alebo potláčania génovej aktivity sú rastliny schopné flexibilne reagovať na environmentálne podnety, čo sa následne odráža na ich raste a vývine. Táto forma dedičnej regulácie génovej expresie nie je náhodná, ale je do určitej miery ovplyvnená podmienkami prostredia a prebieha výrazne rýchlejšie než genetické mutácie s porovnateľným dopadom na fenotyp organizmov. Epigenetickú pamäť rastlín môže pozitívne ovplyvniť aj priming, teda vystavenie semien/mladých rastlín miernemu stresovému faktoru, čo sa pozitívne prejaví neskôr. Cieľom bakalárskej práce bude sumarizovať dostupné informácie o epigenetickej pamäti a spôsoboch primingu rastlín s cieľom pripraviť teoretický podklad pre experimentálnu prácu.
Adaptívne mechanizmy rastlín na stres zo zasolenia: priming ako stratégia prežitia
Vedúci: doc. Mgr. Renáta Švubová, PhD., PriF UK, KFR, B2-130;
e-mail: renata.svubova@uniba.sk
Globálne zasolenie pôd a vôd predstavuje čoraz vážnejší environmentálny problém, ktorý významne ovplyvňuje poľnohospodársku produkciu rastlín. K zasoleniu dochádza prirodzene, no výrazne ho urýchľujú ľudské aktivity, najmä nevhodné zavlažovanie, odlesňovanie a zmena klímy. Hromadenie solí v pôde znižuje schopnosť rastlín prijímať vodu, narúša ich metabolické procesy a vedie k fyziologickému stresu. V dôsledku zasolenia klesá klíčivosť semien, spomaľuje sa rast a znižujú sa výnosy plodín. Významnú úlohu pri zmierňovaní negatívnych účinkov zasolenia zohráva priming rastlín. Priming je proces, pri ktorom je semeno alebo rastlina vystavené miernemu stresu alebo biologicky aktívnym látkam (napr. soliam, fytohormónom, antioxidantom či fyziálnym faktorom akými je napr. nízkoteplotná plazma), čo vedie k „príprave“ obranných mechanizmov bez výrazného poškodenia. Takto pripravené rastliny reagujú na následný soľný stres rýchlejšie a účinnejšie. Je známe, že priming zlepšuje osmotickú reguláciu, zvyšuje aktivitu antioxidačných enzýmov, podporuje udržiavanie iónovej homeostázy a stabilitu bunkových membrán. Vďaka tomu rastliny lepšie tolerujú vysoké koncentrácie solí, zachovávajú rast a dosahujú vyššie výnosy aj v stresových podmienkach. V kontexte globálneho zasolenia predstavuje priming perspektívnu, environmentálne šetrnú stratégiu na zvýšenie odolnosti plodín a udržateľnosti poľnohospodárskej produkcie. Cieľom bakalárskej práce bude pripraviť teoretický základ pre následnú experimentálnu prácu.
Mutagenéza rastlín v základnom výskume a v šľachtiteľstve
Vedúci: doc. Mgr. Viktor Demko, PhD., PriF UK, KFR, B2-124;
e-mail: viktor.demko@uniba.sk
Mutagenéza je genetický nástroj pre modifikáciu DNA. V základnom výskume využívame mutagenézu pri štúdiu funkcií génov. Náhodná mutagenéza umožňuje odhaliť konkrétne gény a asociovať ich s vývinovými či fyziologickými procesmi. Pri cielenej mutagenéze zavádzame zmeny do konkrétnych génov čo umožňuje študovať ich funkcie v priebehu ontogenézy rastlín. Náhodná (chemická, radiačná, T-DNA) ako aj cielená (CRISPR/Cas9) mutagenéza sú významnými nástrojmi pri šľachtiteľských postupoch kedy je snaha o zavedenie novej vlastnosti do danej plodiny, napr. odolnosť voči enviromentálnym faktorom, vzhľad, veľkosť, výnos, doba kvitnutia, etc. Cieľom tejto bakalárskej práce bude analýza metód mutagenézy, ktoré sú v súčasnosti dostupné a využívané v základnom výskume a v šľachtiteľstve. Študent/ka sa bude môcť zapojiť do experimentálnej práce pri editovaní génov vybraných rastlín využitím CRISPR/Cas9.
Grécka mytológia v molekulárnej biológii rastlín
Vedúci: doc. Mgr. Viktor Demko, PhD., PriF UK, KFR, B2-124;
e-mail: viktor.demkouniba.sk
DEMETER, MEDEA, CASTOR, POLLUX, CYCLOPS, etc. sú mená z gréckej mytológie. Tieto a ďalšie mená gréckych bohov boli použité ako názvy niektorých génov rastlín. Tieto gény zohrávajú významné funkcie vo vývine a fyziológii rastlín vrátane epigenetickej regulácie či symbiotických vzťahov. Cieľom práce bude analýza súčasného poznania o funkciách génov nazvaných po postavách gréckej mytológie. V prípade záujmu sa môže študent/ka zapojiť do experimentálnej práce pri cielenej mutagenéze vybraných druhov rastlín prostredníctvom CRISPR/Cas9.
Život v rytme: Ako rastliny reagujú na striedanie dňa a noci
Vedúci: doc. RNDr. Zuzana Lukačová, PhD., PriF UK, KFR, B2-132;
e-mail: zuzana.lukacova@uniba.sk
Rastliny žijú v tesnom spojení s podmienkami vonkajšieho prostredia. Už niekoľko storočí vedci predpokladali, že ich rastovo-vývinové procesy sa koordinujú vnútornými hodinami, ktoré fungujú ako časomer detekujúci fotoperiódu a ktorý dokáže čítať zmeny v environmentálnych podnetoch. Tieto tzv. cirkadiánne (denné) rytmy sa dnes študujú komplexne a prejavujú sa cyklickými zmenami expresie génov a tvorby metabolitov. Ako následok sa vhodne časujú procesy fotosyntézy, dýchania, pohyby prieduchov, kvitnutie, senescencia a tiež odpovede na stresové podnety. Okrem toho rastlinám umožňuje efektívne využívať zdroje. Zložky tohto zložitého autonómneho stroja sú regulované na viacerých úrovniach, pričom hlavnými regulačnými genetickými mechanizmami je tzv. ranná a večerná slučka. Tieto pozostávajú z regulačných génov a ich produktov, ktoré spolupracujú na udržiavaní cyklických zmien v expresii rôznych génov v priebehu dňa. Cieľom tejto bakalárskej práce bude sumarizovať poznatky o denných rytmoch rastlín s dôrazom na gény rannej a večernej slučky a cyklovanie produkcie sekundárnych metabolitov.
Plazmou aktivovaná voda: inovatívny nástroj pre zlepšenie rastu a odolnosti rastlín
Vedúci: doc. RNDr. Zuzana Lukačová, PhD., PriF UK, KFR, B2-132;
e-mail: zuzana.lukacova@uniba.sk
Plazmou aktivovaná voda (PAW) predstavuje modernú technológiu, ktorá využíva nízkoteplotnú plazmu na zmenu chemického zloženia vody. Veľkou výhodou jej použitia je jej vysoká efektivita, flexibilita použitia, environmentálna bezpečnosť a tiež to, že nezanecháva rezíduá. Počas aktivácie dochádza k tvorbe reaktívnych foriem kyslíka (ROS) a dusíka (RNS) v opracovávanej tekutine, pričom tieto ovplyvňujú veľké množstvo biochemických a fyziologických procesov v rastlinách. Táto technológia prináša množstvo potenciálnych aplikácií v poľnohospodárstve, vrátane podpory klíčenia semien, zlepšenia rastu koreňov a listov, a zvýšenia odolnosti rastlín voči patogénom či celej škále stresových faktorov. Z hľadiska zloženia PAW sú zaujímavé jej účinky na aktivitu antioxidatívnych enzýmov a signalizáciu v rastlinných bunkách. Cieľom tejto bakalárskej práce je preskúmať mechanizmy, ktorými plazmou aktivovaná voda ovplyvňuje fyziológiu rastlín a rastovo-vývinové procesy, so zameraním na jej schopnosť zlepšovať obranu proti oxidačnému stresu a zlepšovať adaptácie na nepriaznivé podmienky.
Alternatívne zdroje dusíka ako náhrada komerčného hnojenia anorganickými hnojivami
Vedúci: doc. RNDr. Zuzana Lukačová, PhD., PriF UK, KFR, B2-132;
e-mail: zuzana.lukacova@uniba.sk
Cieľom bakalárskej práce je analyzovať možnosti využitia alternatívnych zdrojov dusíka ako náhrady za konvenčné anorganické dusíkaté hnojivá v poľnohospodárskej výrobe. Práca sa zameriava na biologické a fyzikálno-chemické zdroje dusíka, ako sú biologická fixácia dusíka, organické hnojivá a inovatívne technológie vrátane plazmou aktivovanej vody (PAW). Osobitná pozornosť je venovaná mechanizmu vzniku reaktívnych dusíkatých foriem v plazmou aktivovanej vode, ich potenciálu pre výživu rastlín a možným environmentálnym prínosom v porovnaní s tradičnými anorganickými hnojivami. Alternatívne prístupy obohacovania substrátu o dusík predstavujú udržateľné riešenia s potenciálom znižovať závislosť poľnohospodárstva od anorganických dusíkatých hnojív. Ich efektívnosť je však podmienená pôdnymi, klimatickými a manažérskymi faktormi. Práca vyhodnotí výhody a limity jednotlivých alternatívnych zdrojov dusíka z hľadiska efektivity, udržateľnosti a praktickej aplikácie v poľnohospodárstve.
Využitie machov pre biotechnologickú produkciu mastných kyselín
Vedúci: doc. Mgr. Boris Bokor, PhD., PriF UK, KFR, B2-123;
e-mail: boris.bokor@uniba.sk
Machorasty, vrátane machov, produkujú všeobecne širokú škálu primárnych a sekundárnych metabolitov. Medzi takéto najvýznamnejšie metabolity patria práve lipidy. Lipidy, ktoré tvoria 1 až 10 % sušiny v machoch sa skladajú z vysokého množstva mono- a poly-nenasýtených mastných kyselín, vrátane omega-3 a omega-6. Tieto poly-nenasýtené mastné kyseliny s veľmi dlhým reťazcom vzbudzujú veľký záujem pre svoje priaznivé účinky na zdravie človeka. Machy sú mimoriadne významné rastliny pre ich vysoký obsah kyseliny arachidonovej (omega-6) a kyseliny eikozapentaénovej (omega-3), ktoré sa vyskytujú len zriedkavo vo vyšších rastlinách. Vysoký obsah poly-nenasýtených mastných kyselín je dôležitý pre prežitie machov pri nízkych teplotách a ďalších nepriaznivých podmienkach prostredia. Machy vďaka svojej vysokej produkcii organickej hmoty majú veľký potenciál ako alternatívny zdroj poly-nenasýtených mastných kyselín aj v priemyselnej produkcii. Cieľom bakalárskej práce je súhrn poznatkov o potenciálnom využití machov na produkciu mastných kyselín.
Vývin koreňového systému rastlín v podmienkach sucha v systéme intercroppingu
Vedúci: RNDr. Jana Kohanová, PhD., PriF UK, KFR, B2-130;
e-mail: jana.kohanova@uniba.sk
Intercropping ako jedna z technológii v modernom poľnohospodárstve je založený na pestovaní aspoň dvoch druhov rastlín v rovnakom čase na tom istom mieste za účelom zvýšenia výnosov a efektívneho využívania zdrojov. Správne vytvorený intercroppingový systém umožňuje rastlinám lepšie zvládať podmienky stresu, zlepšuje ich fyziologické vlastnosti a má pozitívny vplyv na celý ekosystém. Výsledky sú preukázateľné už v tej istej sezóne po aplikácii tejto technológie. Korene predstavujú dynamickú, ale aj veľmi citlivú časť rastliny z hľadiska vplyvu stresorov. Vývin koreňov a vytvárane koreňového systému je suchom významne ovplyvňované a aj druhovo špecifické. Korene ovplyvňujú väčšinu metabolických procesov v nadzemnej časti rastliny a naopak. Táto korelácia je často zanedbávaná. Preto je dôležité upriamiť väčšiu pozornosť v štúdiu rastlín v súčasných podmienkach globálneho výskytu sucha na koreňový systém poľnohospodárskych rastlín. Cieľom bakalárskej práce je získať prehlaď v danej problematike s už publikovaných výsledkov o využití intercroppingu v kombinácii so suchom.
Modulácia odpovede poľnohospodársky významných rastlín na sucho prostredníctvom predsejbového ošetrenia osiva nízkoteplotnou plazmou
Vedúci: Mgr. Dominik Kostoláni, PhD., PriF UK, KFR, B2-123;
e-mail: dominik.kostolani@uniba.sk
Táto bakalárska práca sa zameriava na skúmanie vplyvu predsejbového ošetrenia osiva nízkoteplotnou plazmou na toleranciu vybraných poľnohospodársky významných rastlín voči suchu. Študované druhy zahŕňajú vybrané jedno- a dvojklíčnolistové rastliny. Cieľom práce je analyzovať fyziologické, biochemické a molekulárne zmeny v rastlinách po aplikácii plazmového ošetrenia a ich následnú reakciu na vodný deficit. Výsledky môžu prispieť k vývoju nových agronomických postupov na zvýšenie odolnosti plodín voči suchu, čo je kľúčové pre udržateľné poľnohospodárstvo v podmienkach meniacej sa klímy.
Využitie nízkoteplotnej plazmy na zvýšenie nutričného potenciálu mikrozeleniny
Vedúci: Mgr. Dominik Kostoláni, PhD., PriF UK, KFR, B2-123;
e-mail: dominik.kostolaniuniba.sk
Mikrozelenina predstavuje mladé vývinové štádium rôznych druhov poľnohospodársky významných rastlín, obilnín a bylín, ktoré sa zberajú spravidla v období 7 až 21 dní po výseve. Jej kultivácia je vo väčšine prípadov technologicky nenáročná a realizovateľná aj v domácich podmienkach. Mikrozelenina sa vyznačuje vysokou koncentráciou živín, výraznými senzorickými vlastnosťami a významným zastúpením bioaktívnych látok, vrátane sekundárnych metabolitov s priaznivými účinkami na ľudské zdravie. Cieľom bakalárskej práce je zosumarizovať súčasné poznatky o výskyte a zastúpení významných sekundárnych metabolitov v mikrozelenine a analyzovať možnosti stimulácie ich biosyntézy prostredníctvom ošetrenia rastlinného materiálu nízkoteplotnou plazmou.
Ekologický význam apoplazmických bariér v koreni
Vedúci: Mgr. Ján Kováč, PhD., PriF UK, KFR;
e-mail: kovac142uniba.sk
Kľúčovou úlohou koreňového systému je príjem látok. Ten rozhoduje o prežití a rozšírení jedinca. Takmer každý znak a charakteristika koreňového systému je nejakým spôsobom spojená práve s príjmom látok. Rozmanité znaky a charakteristiky sa však nedajú rovnako dobre zdokumentovať a zmerať, zvlášť v prípade koreňov rastúcich v pôde, v ich prirodzenom prostredí. Znaky ako celková dĺžka, plocha alebo relatívna hmotnosť koreňov poskytujú istý pohľad na teoretickú absorpčnú kapacitu koreňového systému, prepojenie medzi takýmito znakmi a reálnou fyziológiou koreňového systému je však stále známe len čiastočne. A práve tvorba bariér zložených z lignínu a suberínu v pletivách koreňov by mohla predstavovať takýto spojovací článok. Charakter ukladania lignínu a suberínu je dynamicky regulovaný ako vonkajším prostredím tak aj vnútornou fyziológiou rastliny a toto ukladanie je vo väčšine prípadov nezvratné. Okrem toho bariéry sú stabilné štruktúry, odolné voči chemickej fixácii a rozkladu a predstavujú tak znak prítomný aj v čase zníženej alebo nulovej aktivity koreňa. Znak, ktorý odráža fyziologickú odpoveď koreňa na ekologické charakteristiky prostredia. Cieľom bakalárskej práce by bolo zhrnúť súčasne poznatky a nájsť súvis medzi tvorbou apoplazmických bariér a ekologickými charakteristikami prostredia s ohľadom na príjem látok, mykorízne asociácie a odolnosť voči stresu.
Pesticídy v poľnohospodárstve: využitie plazmových technológií ako alternatívny spôsob dekontaminácie semien a zŕn
Vedúci: Mgr. Dominika Haranzová, PriF UK, KFR, B2-131;
e-mail: haranzova3@uniba.sk
Model monokultúr, ktorý je majoritne využívaný v poľnohospodárstve vytvára ideálne podmienky pre rast a množenie škodcov. Na ich manažment sa využíva obrovské množstvo toxických látok nepriaznivo ovplyvňujúcich životné prostredie. Použitím pesticídov dochádza k hromadeniu rôznych anorganických a organických látok v pôde a podzemných vodách. Aktuálna oblasť výskumu, ktorá skúma vplyv nízkoteplotnej plazmy preukázala množstvo pozitívnych účinkov na rast a vývin rastlín. Povrch ošetrených semien a zŕn plazmou bol výrazne zbavený fytopatogénnych húb, ktoré inhibujú procesy klíčenia rastlín. Rovnako dochádzalo aj k efektívnejšiemu príjmu vody, čo v konečnom dôsledku viedlo k rýchlejšej indukcii metabolických procesov a vyššiemu percentu klíčivosti. Cieľom bakalárskej práce je sumarizovať publikácie zamerané na pesticídy a ich dopad na životné prostredie. Hlavným smerovaním bude poukázanie na význam plazmových technológií ako alternatívného spôsobu riešenia danej problematiky.
Rastlinné fotoreceptory: úloha fototropínov v súvislosti s cirkadiánnymi rytmami
Vedúci: Mgr. Nikola Karabinošová, PriF UK, KFR, B2-131;
e-mail: tartalova2@uniba.sk
Svetlo je jedným z najdôležitejších environmentálnych signálov, ktoré organizmy využívajú na prispôsobenie sa premenlivým prírodným podmienkam. Rastliny si preto vyvinuli rôzne typy fotoreceptorov, ako fytochrómy (červené svetlo), kryptochrómy a fototropíny (modré svetlo), ktoré im umožňujú vnímať svetelné podmienky a prispôsobiť sa im. Svetelné signály sú úzko prepojené s cirkadiánnymi rytmami – vnútorné biologické hodiny riadené širokou škálou génov, ktoré synchronizujú fotosyntézu, klíčenie, rast a kvitnutie so striedaním dňa a noci. Fotoreceptory slúžia ako primárny akceptor signálu z prostredia, ktorý je následne prenesený do centrálneho oscilátora. Biologické hodiny tak, umožnia rastlinám efektívne hospodáriť so zdrojmi, regulovať otváranie prieduchov a optimalizovať svoje fyziologické procesy podľa aktuálnych svetelných podmienok. Tento komplexný systém zabezpečuje, že rastliny môžu rásť a prežiť aj v meniacom sa prostredí. Cieľom tejto bakalárskej práce bude zhrnutie prehľadu rastlinných fotoreceptorov a ich súvis s vnútornými biologickými hodinami.
Využitie pôdnych aditív pri revitalizácii kontaminovaných území
Vedúci: Mgr. Marek Súhrada, PriF UK, KFR, B2-129;
e-mail: suhrada2uniba.sk
Kontaminácia pôd predstavuje aktuálny problém, a to nie len na Slovensku ale i všade vo svete. Vďaka fytoremediačným zásahom však dokážeme revitalizovať zasiahnuté územia a eliminovať toxické elementy z prostredia. V posledných rokoch vstupujú do popredia pôdne prídavky, vďaka ktorým je možné posilniť fytoremediačné procesy. Pôdne prídavky ako napríklad biouhlie či mykorízne inokulanty sú schopné napomôcť rastlinným druhom tolerovať vyššiu mieru stresu spôsobeného vonkajšími faktormi. Existuje široké spektrum pôdnych prídavkov pričom je veľmi dôležité dbať na správny výber aditíva a ich racionálne dávkovanie.
Aerenchým a jeho úloha pri zmierňovaní abiotického stresu
Vedúci: Mgr. Miroslava Vaculíková, PhD., Botanický ústav CBRB SAV, v. v. i.;
e-mail: miroslava.vaculikova@savba.sk
Aerenchým je špecializované rastlinné pletivo, ktoré umožňuje efektívny prenos kyslíka v rámci rastliny. Má kľúčovú úlohu v zmierňovaní niektorých druhov abiotického stresu. Najčastejšie sa aerenchým spomína v súvislosti so stresom spôsobeným zaplavením, ale niekoľké štúdie naznačujú jeho dôležitú úlohu v reakciách rastlín na stres zo sucha, ťažkých kovov či zasolenia. Cieľom bakalárskej práce bude zosumarizovať poznatky o tvorbe, úlohách a jeho funkčnom zapojení v procesoch spojených s reguláciou odpovedí na rôzne formy stresu.
Kyselina citrónová v rastlinách: rast, bezpečnosť potravín a ekologický prínos
Vedúci: Mgr. Miroslava Vaculíková, PhD., Botanický ústav CBRB SAV, v. v. i.;
e-mail: miroslava.vaculikovasavba.sk
Kyselina citrónová (KC) je prirodzene sa vyskytujúca organická kyselina v rastlinách, ktorá dokáže ovplyvniť príjem živín aj toxických prvkov z pôdy. Exogénna aplikácia KC môže podporiť rast rastlín, zvyšovať ich vitalitu a zmierňovať oxidačný stres. Zároveň môže modifikovať akumuláciu toxických prvkov v nadzemných častiach rastlín, čím prispieva k produkcii bezpečnejších a kvalitnejších potravín. Účinok KC však závisí od druhu rastliny a podmienok prostredia, čo vytvára priestor na objavovanie optimálnych stratégií jej využitia. V neposlednom rade jej schopnosť ovplyvniť mobilitu prvkov v pôde ponúka potenciál aj pre fytoremediačné aplikácie a zlepšenie udržateľnosti pestovania plodín.
Oxid dusnatý a rastlinný stres: úloha reaktívnych foriem v regulácii génovej expresii
Vedúci: Mgr. Loriána Demecsová, PhD., Botanický ústav CBRB SAV, v. v. i.;
e-mail: loriana.demescovasavba.sk
Oxid dusnatý (NO) je reaktívna molekula a kľúčová súčasť bunkovej signalizácii. V rastlinách sa NO podieľa na regulácii rôznych fyziologických procesov, ako je kvitnutie, uzatváranie prieduchov, klíčenie, vývin koreňov, gravitropizmus a reakcia na abiotický a biotický stres. Zároveň NO priamo a nepriamo ovplyvňuje početné epigenetické mechanizmy, ktoré sa podieľajú na dedičných modifikáciách génovej expresii bez toho aby spôsobili zmenu v sekvencii DNA. Preto je cieľom bakalárskej práce zhrnúť súčasný stav poznatkov o úlohe oxidu dusnatého v epigenetických procesoch so zameraním na stres rastlín.
Mikrobiálne biostimulanty – efektívny nástroj pre rastliny vystavené suchu
Vedúci: RNDr. Karin Kollárová, PhD., Chemický ústav SAV , v. v. i.;
e-mail: karin.kollarova@savba.sk
Množstvo regiónov s nedostatkom vody sa každoročne zvyšuje v dôsledku klimatických zmien. Stres zo sucha je kritickým environmentálnym faktorom, ktorý obmedzuje produkciu a kvalitu plodín. Na zabránenie poškodenia rastlín sa využívajú rôzne druhy prípravkov. V súčasnosti sa odporúča použitie prírodných biostimulantov ako jeden z postupov na zvýšenie odolnosti rastlín voči abiotickým environmentálnym stresom. Biostimulanty sa rozdeľujú do skupín na základe ich zloženia, pričom jedno z najjednoduchších rozdelení ich kategorizuje do dvoch skupín: mikrobiálne a nemikrobiálne biostimulanty. Medzi mikrobiálne patria biostimulanty obsahujúce mykorízne a nemykorízne huby a rizobaktérie podporujúce rast rastlín. Uvedené mikroorganizmy zlepšujú odolnosť rastlín voči extrémnym klimatickým podmienkam vrátane sucha tým, že zlepšujú štruktúru pôdy a zvyšujú zadržiavanie vody v pôde. Okrem toho mikroorganizmy podporujú rast rastlín niekoľkými mechanizmami, napr. solubilizáciou živín, fixáciou dusíka, oxidáciou železa a sekréciou hormónov. Cieľom bakalárskej práce bude pripraviť prehľad mikrobiálnych biostimulantov a ich pôsobenie na zlepšovanie rastu a vývinu rastlín vystavených stresu zo sucha.
Spôsoby, ktorými rastliny odpovedajú na vysoké teploty
Vedúci: RNDr. Karin Kollárová, PhD., Chemický ústav SAV , v. v. i.;
e-mail: karin.kollarova@savba.sk
Zmeny klímy vedú ku kolísaniu teplôt a k častým a dlhotrvajúcim extrémnym horúčavám. Tieto podmienky vedú k zníženiu úrody a kvality plodín, najmä k sterilite rastlín a tým k neschopnosti tvoriť plody. Rastliny reagujú na extrémne a stredne vysoké teploty odlišne v rámci druhov a na základe závažnosti ich poškodenia je pre nich určený maximálny teplotný prah. V závislosti od dĺžky vystavenia zvýšeným teplotám si rastliny vyvinuli rôzne obranné reakcie. Tieto kompexné mechanizmy a signálne dráhy zahŕňajú bunkové a molekulárne reakcie, ako sú zmeny vo fluidite membrán, konformácii a lokalizácii proteínov, expresii génov a v syntéze proteínov teplotného šoku a hormónov. Zmena metabolizmu vedie k ultraštruktúrnym a štruktúrnym modifikáciám, ktoré sú hnacou silou pre aklimačné a adaptačné zmeny rastlinnej morfológie a architektúry. Cieľom bakalárskej práce bude pripraviť prehľad načrtnutej problematiky so zameraním na poškodenia rastlín spôsobené vysokými teplotami a zamerať sa aj na adaptácie rastlín rastúcich v teplotnom strese.
Fytoremediácie mikroplastov a látok používaných na zlepšenie vlastností plastov
Vedúci: Mgr. Danica Kučerová, PhD., Chemický ústav SAV , v. v. i.;
e-mail: danica.kucerova@savba.sk
Hoci globálna produkcia plastov neustále narastá, miera recyklácie je približne na úrovni 9 %. Plastový odpad zostáva v životnom prostredí a vo forme mikroplastov preniká do všetkých organizmov, vrátane rastlín, živočíchov a človeka. Mikroplasty môžu obsahovať problematické látky používané na zlepšenie vlastností plastov (napr. bisfenol A (BPA), polychlórované bifenyly (PCB)) a zároveň sú schopné ľahko na seba naviazať iné kontaminanty zo životného prostredia. Veľkou výzvou vo svete vedy je vyvinúť metódu vhodnú na odstránenie mikroplastov z vody, resp. z pôdy. V súvislosti s inými formami znečistenia životného prostredia sa ako perspektívne javí použitie fytoremediácií. Odstraňovanie kontaminantov prostredníctvom rastlín je síce časovo náročnejšie, ale ekonomicky výhodné a veľmi pozitívne prijímané verejnosťou. Cieľom bakalárskej práce bude pripraviť prehľad o možnostiach odstraňovania mikroplastov, ako aj látok používaných na zlepšenie vlastností plastov, z pôdy a vody pomocou rastlín. Pozornosť sa bude venovať príjmu, transportu a akumulácii mikroplastov v rastlinách.
Rastliny v dobe plastovej
Vedúci: Mgr. Danica Kučerová, PhD., Chemický ústav SAV , v. v. i.;
e-mail: danica.kucerova@savba.sk
Celosvetová produkcia plastov od roku 1950 neustále stúpa, pričom v roku 2023 dosiahla 413,8 milióna ton. V súvislosti so znečistením životného prostredia plastovým odpadom sa ako mimoriadne problematické ukázali látky používané na zmäkčenie plastov (ftaláty, najmä bisfenol A (BPA)) a spomaľovače horenia (napr. polychlórované bifenyly (PCB)). Ďalšie obavy vyvolalo zistenie, že malé plastové čiastočky – mikroplasty – vznikajúce rozkladom plastov alebo produkované de novo, sú prítomné všade od Himalájí až po Arktídu, a nachádzajú sa v pitnej vode, potrave, ako aj v živých organizmoch. Problémom je práve fakt, že mikroplasty obsahujú látky používané na zlepšenie vlastností plastových materiálov a zároveň na seba ľahko naväzujú rôzne kontaminanty zo svojho okolia. Prostredníctvom mikroplastov sa uvedené látky dostávajú do iných organizmov, od rastlín až po človeka. Ako jedna z ciest pri riešení tohto problému sa ukazovalo používanie bioplastov z polymliečnej kyseliny, polyméru získaného zo škrobu niektorých rastlín, napr. kukurice. Aj tie sa však rozpadajú na mikroplasty. Cieľom bakalárskej práce bude pripraviť prehľad pôsobenia mikroplastov a vybraných látok používaných na zlepšenie vlastností plastových materiálov (napr. BPA, PCB) na rast a fyziologické parametre rastlín. Osobitná pozornosť sa bude venovať pôsobeniu mikroplastov na báze kyseliny polymliečnej na rastliny, pričom sa ich efekt porovná s pôsobením mikroplastov na báze klasických plastov (PET, PVC...).
Využitie látok rastlinného pôvodu v kozmetickom priemysle
Vedúci: Mgr. Eva Labancová, PhD., Chemický ústav SAV , v. v. i.;
e-mail: eva.labancova@savba.sk
Jedna z definícií označuje kozmetické produkty za látky pripravené so zámerom aplikácie na povrchové časti ľudského tela (koža, vlasy, nechty atď.). Už od dávnych časov sa využívali rozličné rastliny a rastlinné extrakty ako ich základ, ale pri objavení možností cielenej chemickej syntézy sa od získania chemických látok prírodnou cestou, teda napr. extrakciou, postupne upustilo. V súčasnosti však prírodná kozmetika získala napriek vyššej cene výbornú povesť u spotrebiteľov a to najmä z dôvodu nižšieho množstva závažných vedľajších účinkov pri jej používaní. Chemické látky, ktoré sú získavané z rastlín a využívané v kozmetike môžu byť pigmenty, antioxidanty, enzýmy, vitamíny, minerálne látky, hormóny, esenciálne oleje, hydrokoloidy, terpenoidy a iné. Napríklad extrakt z alkany farbiarskej sa pre obsah pigmentu alkanínu často používa v kozmetickom priemysle ako zložka prírodných farieb na vlasy. Ďalším príkladom je olej získavaný zo semien mrkvy, ktorý pôsobí na pokožku hydratačne, odďaľuje starnutie a urýchľuje opálenie. Cieľom bakalárskej práce je zosumarizovať význam chemických látok získaných z rastlín, ktoré sú využívané v kozmetickom priemysle a pripraviť prehľad najdôležitejších rastlinných druhov, z ktorých pochádzajú a ich použitie. Ďalším cieľom je zamerať sa na vybrané (dva/tri) komerčne dostupné prírodné kozmetické produkty a na základe literatúry zanalyzovať ich zložky – priradiť ich k rastline, z ktorej pochádzajú.
Ako rastliny reagujú na rastúcu koncentráciu oxidu uhličitého v atmosfére
Vedúci: Mgr. Kristína Holeková, PhD., Chemický ústav SAV , v. v. i.;
e-mail: kristina.siposova@savba.sk
So stúpajúcim rozvojom priemyslu sa zvyšuje aj koncentrácia atmosférického oxidu uhličitého (CO2) a tento trend bude pravdepodobne pokračovať aj v budúcnosti. Zvyšujúce sa hodnoty CO2 v ovzduší sa podieľajú na globálnom otepľovaní, ktorého následkom je zmena klímy. Zmena klímy spôsobuje extrémne výkyvy počasia (napr. sucho, horúčavy, povodne), ktoré majú obrovský vplyv na produkciu plodín. Zvýšená koncentrácia CO2 v atmosfére výrazne ovplyvňuje rast a vývin rastlín, pričom vplyv na rastliny môže byť nepriamy, prostredníctvom vplyvu CO2 na zmeny v teplote vzduchu a množstve dostupnej vody pre rastliny, alebo priamy, ovplyvnením metabolizmu rastlín, najmä fotosyntézy. Avšak CO2 môže taktiež zmierňovať negatívne prejavy stresu v rastlinách, ako je napr. sucho alebo salinita. Hlavným cieľom bakalárskej práce bude zosumarizovať vplyv zvýšenej koncentrácie atmosférického CO2 na rastliny rastúce v nestresových a stresových podmienkach.
Spôsoby pestovania mikrobyliniek a ich vplyv na koncentráciu zdraviu prospešných látok
Vedúci: MSc. Marko Bajus, Chemický ústav SAV , v. v. i.;
e-mail: marko.bajus@savba.sk
Pojmom mikrobylinky (z eng. „microgreens“) sú označované mladé rastlinky, ktoré sa konzumujú v štádiu prvých pravých listov, zvyčajne 7 – 21 dní po klíčení. Sú mimoriadne bohaté na rôzne zdraviu prospešné obsahové látky, ktoré majú pozitívny vplyv na imunitu. V posledných rokoch zažívajú zvýšenú popularitu. Nehovorí sa však často o tom, že ich konzumácia môže byť potenciálne riziková z hľadiska kontaminácie rôznymi patogénmi žijúcimi práve vo vlhkom prostredí (baktérie, kvasinky, plesne). Cieľom bakalárskej práce bude preskúmať, aké sú dostupné a zdravotne nezávadné spôsoby pestovania a produkcie mikrobyliniek, vplyv pestovania na obsah rozdielnych látok a zamerať sa na najčastejšie zastúpené vitamíny a sekundárne metabolity.
Výživová hodnota balkónových plodín pestovaných ako „Urban farming“
Vedúci: MSc. Marko Bajus, Chemický ústav SAV , v. v. i.;
e-mail: marko.bajus@savba.sk
„Urban farming“, teda mestské poľnohospodárstvo, je spôsob pestovania rastlín v mestskom prostredí, často na malých plochách akými sú balkóny, pavlače, parapety, strechy budov, komunitné záhrady, alebo iné vertikálne farmy. Jeho cieľom je zlepšiť potravinovú sebestačnosť, znížiť uhlíkovú stopu, vytvoriť zelenšie mestá a ukázať ľudom ako je možné aj na malej ploche pestovať nielen okrasné ale aj produkčné rastliny. Medzi najpestovanejšie rastliny zaraďujeme bylinky, ale aj plodovú zeleninu, akou je napríklad rajčiak, paprika (sladká alebo rôzne chilly papričky), uhorky, alebo baklažán. Dokážu ale tieto v nádobách pestované plodiny prinášať výživnú a zdravú úrodu pre pestovateľa? Je ich zloženie podobné zloženiu komerčne pestovaným plodinám? Ako na ich kvalitu vplýva ovzdušie a menší kultivačný priestor. Cieľom bakalárskej práce bude definovať pojem „urban farming“ a plodiny, ktoré sú najčastejšie pestované so zameraním na ich výživovú hodnotu v porovnaní s klasickým pestovaním.
Sucho pod kontrolou: kyselina abscisová ako manažér stresovej odpovede rastlín
Vedúci: Mgr. Dáša Sáková, Chemický ústav SAV , v. v. i.;
e-mail: dasa.sakovasavba.sk
Globálne otepľovanie a s ním súvisiace zmeny klimatických podmienok čoraz výraznejšie ovplyvňujú fungovanie ekosystémov. Jedným z najzávažnejších dôsledkov týchto zmien je výskyt období sucha, ktoré sa objavujú počas celého roka, no najintenzívnejšie sa prejavujú v letných mesiacoch. Sucho predstavuje pre rastliny významný stresový faktor, na ktorý jednotlivé druhy reagujú rozdielnym spôsobom. Kým niektoré rastliny sú na suché podmienky mimoriadne citlivé, iné si v priebehu evolúcie vyvinuli účinné adaptačné mechanizmy, ktoré im umožňujú nepriaznivé obdobia prežiť. Medzi kľúčové mechanizmy rastlinnej odpovede na sucho patrí regulácia fytohormónov, ktoré majú dôležitú úlohu pri riadení fyziologických procesov. Významným fytohormónom je kyselina abscisová, ktorá sa podieľa na regulácii transpirácie, hospodárení s vodou v rastlinnom tele a taktiež na udržiavaní dormancie semien až do momentu, kým nenastanú priaznivé podmienky na klíčenie. Vďaka týmto funkciám predstavuje kyselina abscisová jeden z hlavných regulačných nástrojov, pomocou ktorých rastliny zvládajú stres spôsobený nedostatkom vody. Cieľom bakalárskej práce je vypracovať literárny prehľad zameraný na ochranné funkcie kyseliny abscisovej a jej vzájomné interakcie s ďalšími fytohormónmi, ktoré spoločne prispievajú k prežitiu rastlín a semien v podmienkach sucha.