Różnorodność biologiczna – od komórki do ekosystemu. Rośliny i grzyby – badania środowiskowe i laboratoryjne Polskie Towarzystwo Botaniczne Oddział w Białymstoku Różnorodność biologiczna – od komórki do ekosystemu. Rośliny i grzyby – badania środowiskowe i laboratoryjne pod redakcją Andrzeja Bajguza i Iwony Ciereszko Białystok 2016 Redakcja naukowa dr hab. Andrzej Bajguz, prof. UwB dr hab. Iwona Ciereszko, prof. UwB Recenzenci prof. dr hab. Emilia Brzosko; prof. dr hab. Wiesław Fałtynowicz; prof. dr hab. Andrzej Kornaś; prof. dr hab. Andrzej Skoczowski; dr hab. Andrzej Bajguz, prof. UwB; dr hab. Iwona Ciereszko, prof. UwB; dr hab. Danuta Drzymulska; dr hab. Katarzyna Jadwiszczak; dr hab. Mirosława Kupry- janowicz, prof. UwB; dr hab. Grażyna Łaska, prof. PB; dr hab. Agnieszka Pietrosiuk; dr hab. Justyna Polit, prof. UŁ; dr hab. Katarzyna Sykłowska-Baranek; dr hab. Adam Tylicki; dr hab. Małgorzata Wójcik; dr Anna Matwiejuk Copyright © 2016 by: Polskie Towarzystwo Botaniczne – Oddział w Białymstoku. Wszystkie prawa zastrzeżone ISBN 978-83-62069-72-9 Korekta językowa: Urszula Glińska Projekt okładki: Agencja Wydawnicza EkoPress / fot.: Andrzej Bajguz, Justyna Polit, Piotr Tałałaj Redaktor techniczny: Andrzej Poskrobko Wydawca: Agencja Wydawnicza EkoPress 601 311 838 Spis treści Wstęp ................................................................................................................................................ 7 1. Agnieszka Chmielnicka, Aneta Żabka, Konrad Winnicki, Janusz Maszewski, Justyna Polit, Podzielić czy powielić? O trudnych wyborach komórek roślinnych decydujących o wzroście i rozwoju całego organizmu .................................. 9 2. Iwona Ciereszko, Cukry jako regulatory wzrostu i rozwoju roślin .............................. 21 3. Iwona Rajewska, Andrzej Bajguz, Aminy biogenne, neurotransmitery zwierzęce u roślin ................................................................................................................. 33 4. Barbara Bokina, Andrzej Bajguz, Zadziwiający świat roślin. Hormony owadzie – ekdysteroidy w roślinach ................................................................ 45 5. Katarzyna Ciąćka, Urszula Krasuska, Agnieszka Gniazdowska, Modyfikacja endogennego stężenia tlenku azotu w regulacji spoczynku nasion ............................... 61 6. Aleksandra Maria Staszak, Tomasz Andrzej Pawłowski, Proteomika nasion – w poszukiwaniu markerów spoczynku i kiełkowania ..................................................... 73 7. Paweł Rogowski, Wioleta Wasilewska, Elżbieta Romanowska, Reakcja roślin C3, C4 i CAM na zmiany temperatury .................................................... 87 8. Magdalena Trojak, Ernest Skowron, Tomasz Sobala, Rola modyfikacji aktywności cyklu ksantofilowego w podnoszeniu tolerancji roślin na stres cieplny .. 99 9. Aleksandra Koźmińska, Iwona Kamińska, Ewa Hanus-Fajerska, Rola osmolitów w tolerancji roślin na stres zasolenia ............................................................................... 113 10. Alicja Piotrowska-Niczyporuk, Andrzej Bajguz, Rola metalotionein w adaptacjach roślin do stresu metali ciężkich ............................................................... 127 11. Ewa Oleńska, Wanda Małek, Zakres specyficzności gospodarza bakterii izolowanych z brodawek korzeniowych koniczyny białej pochodzącej ze starej hałdy Zn-Pb Bolesław oraz stanowiska kontrolnego ..................................... 143 12. Adam Tylicki, Urszula Czyżewska, Magdalena Siemieniuk, Genetyczne i biochemiczne zróżnicowanie grzybów z rodzaju Malassezia ze szczególnym uwzględnieniem szczepów Malassezia pachydermatis od zdrowych i chorych zwierząt ................................................................................................................................ 155 5 13. Zofia Tyszkiewicz, Grażyna Łaska, Dominacja gatunkowa grzybów glebowych w wybranym zbiorowisku grądu Tilio-Carpinetum z terenu Puszczy Białowieskiej w 2015 roku ......................................................................................................................... 167 14. Anna Matwiejuk, Porosty Choroszczy w województwie podlaskim ......................... 177 15. Izabela Tałałaj, Ada Wróblewska, Beata Ostrowiecka, Edyta Jermakowicz, Paweł Mirski, Emilia Brzosko, Inwazyjne rośliny zielne w Suwalskim Parku Krajobrazowym .................................................................................................................. 191 16. Grażyna Łaska, Aneta Sienkiewicz, Wpływ czynników abiotycznych środowiska przyrodniczego na stan zachowania populacji sasanki otwartej Pulsatilla patens (L.) Mill. w Nadleśnictwie Pomorze w Puszczy Augustowskiej .......................................... 205 17. Danuta Drzymulska, Holoceńska sukcesja roślinności przybrzeżnej jeziora humusowego Suchar Zachodni (Wigierski Park Narodowy) ...................................... 219 18. Grażyna Łaska, Różnorodność biologiczna obszarów po eksploatacji złóż kruszywa naturalnego w gminie Supraśl na terenie Puszczy Knyszyńskiej ............... 231 19. Karolina Ruraż, Rozmieszczenie i oddziaływanie nawłoci kanadyjskiej (Solidago canadensis) na stan zachowania muraw kserotermicznych Wyżyny Sandomierskiej .................................................................................................................... 245 20. Michalina Panek, Murawy kserotermiczne w miejskim krajobrazie Sandomierza – bogactwo gatunkowe i zagrożenia ......................................................... 257 21. Mirosława Kupryjanowicz, Magdalena Fiłoc, Anna Mordasewicz, Małgorzata Mach, Ocena palinologiczna wybranych polskich miodów odmianowych ...................................................................................................................... 269 22. Alina Stankiewicz, Opinie uczniów szkół ponadgimnazjalnych z województwa podlaskiego na temat różnorodności biologicznej ............................ 285 6 Wstęp Prezentowana Państwu monografia jest piątą pozycją wydawniczą cyklu po- święconego najnowszym osiągnięciom z zakresu badań nad bioróżnorodnością, prowadzonych na wszystkich poziomach organizacji życia roślin, grzybów i poro- stów – od komórki do ekosystemu. Motywem przewodnim cyklu jest wszechstron- na analiza funkcjonowania roślin i grzybów w zmieniających się warunkach środo- wiska, uzyskana poprzez badania biochemiczne, cytologiczne, genetyczne, fizjolo- giczne, florystyczne, demograficzne oraz fitosocjologiczne. Poszczególne rozdziały monografii prezentują szeroki zakres zagadnień naukowych związanych z ekofizjo- logią, biochemią, biologią rozwoju roślin, ekologią populacji, fitosocjologią, flory- styką i systematyką. Autorami rozdziałów są pracownicy uczelni krajowych, uznani badacze naukowi, w większości członkowie Polskiego Towarzystwa Botanicznego. W monografii omówione zostały szczegółowo różnorodne zagadnienia przed- stawiane w świetle najnowszych badań, między innymi: mechanizmy regulacji komórkowego cyklu mitotycznego i endoreplikacji, sacharydy jako cząsteczki sy- gnałowe w komórkach roślinnych i ich rola w procesach wzrostu i rozwoju roślin, aktywność neurotransmiterów zwierzęcych i hormonów owadzich (ekdysteroidów) występujących i działających w roślinach, rola tlenku azotu w regulacji spoczynku nasion, różnego rodzaju reakcje roślin na stres abiotyczny (temperatura, zasolenie, obecność metali ciężkich), rola zbiorowisk roślinnych występujących na terenach obszarów chronionych oraz na terenach zanieczyszczonych metalami ciężkimi. Została również przedstawiona problematyka paleobotaniczna, dotycząca wpływu holoceńskiej sukcesji roślinności przybrzeżnej jezior oraz ocena palinologiczna próbek polskich miodów. Jeden z rozdziałów monografii poświęcono dydaktyce biologii, w którym zaprezentowano opinie uczniów szkół ponadgimnazjalnych województwa podlaskiego na temat bioróżnorodności. Życząc Państwu miłej lektury, mamy nadzieję, że monografia przyczyni się do owocnej dyskusji, kontynuacji interdyscyplinarnych badań nad bioróżnorodnością lub określenia nowych interesujących kierunków badań w tym zakresie. 7 Na zakończenie chcielibyśmy serdecznie podziękować Recenzentom za nie- odpłatne oceny artykułów – konstruktywne uwagi zawarte w recenzjach poszcze- gólnych rozdziałów pozwoliły na uniknięcie błędów i nadanie ostatecznym wer- sjom w pełni naukowego wymiaru. Andrzej Bajguz, Iwona Ciereszko Białystok, grudzień 2016 r. 8 1 Podzielić czy powielić? O trudnych wyborach komórek roślinnych decydujących o wzroście i rozwoju całego organizmu Agnieszka Chmielnicka / Aneta Żabka / Konrad Winnicki / Janusz Maszewski, Justyna Polit* Uniwersytet Łódzki Wydział Biologii i Ochrony Środowiska Katedra Cytofizjologii ul. Pomorska 141/143, 90-236 Łódź * e-mail: [email protected] Streszczenie: Aby z jednej komórki macierzystej powstał dojrzały organizm roślinny zbudowany z wielu tkanek, zarówno ona sama, jak i powstałe z niej liczne pokolenia komórek siostrzanych, dokonują w trakcie swojego życia wyboru pomiędzy klasycznym cyklem podziałowym a endocy- klem. O ile cykle mitotyczne służą zwielokrotnieniu liczby komórek w obrębie organizmu, o tyle przyczyny, dla których komórki rozpoczynają endoreplikację są różnorodne; nie zostały one dostatecznie poznane i pozostają nadal w sferze dyskusji. Na decyzję o wejściu komórki na jedną z obu możliwych dróg, bez wątpienia, znaczny wpływ wywiera zarówno środowisko wewnętrzne jej samej, otaczających tkanek czy organów, jak i środowisko zewnętrzne, w którym przyszło żyć całemu organizmowi roślinnemu. Mechanizm biochemiczny, z którego korzystają