Študijski program: Ekologija in biodiverziteta

 

Študijski program: Molekulska in funkcionalna biologija

 

Študijski program: Biološko izobraževanje

 

Teme magistrskih nalog

Imunski odziv kopenskih rakov na izpostavitev mikroplastiki

Mentor: doc. dr. Anita Jemec Kokalj (Biotehniška fakulteta, Oddelek za Biologijo)
Kontakt: , 013203370

Onesnaževanje okolja z mikroplastiko je postal eden najresnejših okoljski problemov. Kljub dejstvu, da je bilo kopensko okolje prepoznano kot pomemben vir in ponor onesnaževanja z mikroplastiko, je na voljo zelo malo podatkov o tem, kako nano- in mikro-plastika vpliva na kopenske organizme. Največji viri onesnaževanja kopenskega okolja z mikroplastiko so kmetijstvo, izcedne vode iz cest ter mehanska razgradnja večjih plastičnih odpadkov. Popolnoma neznano je, kako se organizmi odzovejo na izpostavitev mikroplastiki in ali se pri tem odzove njihov imunski sistem. V raziskovalni skupini katedre za zoologijo pod mentorstvom doc. dr. Anite Jemec Kokalj razpisujemo nalogo na opisano tematiko, ki je del tekočih raziskovalnih projektov. Vabljeni!

 

Kvaliteta študij o vplivih nano- in mikroplastike na organizme

Mentor: doc. dr. Anita Jemec Kokalj (Biotehniška fakulteta, Oddelek za Biologijo)
Kontakt: , 013203370

Onesnaževanje okolja z nano-in mikroplastiko je postalo eno najresnejših okoljskih problemov. V zadnjih petih letih je število študij na temo vplivov mikro- in nano-plastike (MNP) na organizme skokovito naraslo. V skladu s tem se je oblikovala potreba po razvoju kriterijev, s katerimi bi lahko preverili, ali so študije kvalitetne za določen namen, predvsem s stališča dovolj poglobljenega opisa lastnosti MNP in izvedbe testov. Kandidat bi v magistrski nalogi opravil obsežen pregled literature s poudarkom na imunskem odzivu organizmov na izpostavitev MNPs. Slednja tematika se lahko prilagodi tudi kandidatovemu interesu in študijski smeri. Opravil bi kvalitativno analizo pregleda testnih organizmov, tipov MNPs, načinov izpostavitve, idr. Preveril bi, ali študije ustrezajo kriterijem, ki so bili nedavno razviti za namen preverjanja kvalitete študij z MNPs. Delo lahko poteka izključno preko računalniških orodij in ni vezano na laboratorij. Vabljeni!

 

Obarvanost in spolno vedenje zlate prosnice Hoplia argentea

Mentor: doc. dr. Gordana Glavan (somentor doc. dr. Primož Pirih) (Oddelek za biologijo, BF)
Kontakt: , 01 320 3365

Odrasli osebki hroščev vrste Hoplia argentea se v veliki številčnosti pojavijo v začetku poletja z zbiranjem na socvetjih kobulnic, kjer lahko opazujemo intenzivno kompeticijo med samci za parjenje s samicami. Za razliko od dimorfne vrste Hoplia coerula, kjer so samci modri in samice rjave, je spolni dimorfizem manj izrazit. Spola se razlikujeta po pigmentni obarvanosti kutikule - pri samcih je črna, pri samicah rdeča - imata pa podobno strukturno obarvanost lusk, ki so rumeno-zelene na elitrah in turkizne na ventralni strani. Barva je odvisna od zračne vlage. V vlažnem so osebki rumeni, v suhem zeleni. Predvsem samice s staranjem izgubljajo luske in postajajo rjave. Preliminarna opazovanja kažejo, da spolno vedenje lahko opazujemo tudi v laboratorijskih pogojih, kar omogoča snemanje vedenja in manipulacijo fizikalnih pogojev (svetlobe, vlažnosti). Intraspecifična komunikacija je verjetno kombinacija feromonskega, vidnega in vedenjskega komuniciranja. V tej nalogi bomo skušali ugotoviti, ali obarvanost vpliva na spolno vedenje preko vidne zaznave. Vedenjski del naloge bo obsegal (1) opazovanje na terenu, (2) snemanje videa in analizo vedenj pri uspešni paritvi, zavrnitvi in boju med samci; (3) poskus vplivanja na spolno vedenje preko odstranjevanja lusk in manipulacije svetlobe oziroma vlažnosti. Biofizikalni del naloge bo obsegal (4) mikrospektrofotometrične meritve odbojnih spektrov z lusk in (5) hiperspektralno slikanje celih živali pri različni zračni vlagi in pri različnih stopnjah izgube lusk.

 

Primerjava vplivov obdelave s hladno kisikovo plazmo v neposrednem in posrednem načinu obsevanja na kaljivost in glivno združbo semen ajde

Mentor: prof. dr. Katarina Vogel-Mikuš (Biotehniška fakulteta UL)
Kontakt: , 01 320 34 16

- CILJI:
Primerjava učinkov obdelave s hladno kisikovo plazmo v različnih načinih obsevanja: neposredni ("glow") in posredni ("afterglow") na kaljivost in glivno združbo semen ajde. Kvantifikacija, morfološka karakterizacije in izolacija ter molekulska identifikacija gliv semen ajde pred in po obdelavi s hladno kisikovo plazmo.

- PROBLEMATIKA: Tehnologija obdelave semen s hladno plazmo za namen sterilizacije je novo in v zadnjem času hitro razvijajoče se področje. Plazma predstavlja četrto agregatno stanje (ioniziran plin) in izsledki raziskav kažejo, da ima zelo učinkovito protimikrobno aktivnost, kar predstavlja izhodišče za razvoj novih metod učinkovite in okolju prijazne sterilizacije bioloških materialov (semen, hrane) z minimalnim vplivom na njihovo kakovost in hranilno vrednost. Pridelava kakovostne in varne hrane ter trajnostna oskrba s hrano ob vse hitreje naraščajoči človeški populaciji, je namreč eden izmed ključnih izzivov 21. stoletja.

- METODOLOGIJA: Obdelava semen s hladno kisikovo plazmo (v sodelovanju z IJS), kalitveni testi in gojenje semen ajde na izbranih gojiščih za glive (PDA). Kvantifikacija in morfološka karakterizacija gliv (površinske, endofiti). Izolacija in molekulska karakterizacija (PCR, sekvenciranje) izbranih gliv.

- PRIČETEK DELA: Januar/februar 2021 (oz. začetek 2. semestra) ali po dogovoru.

 

Vpliv obdelave s hladno kisikovo plazmo na glivno združbo semen Tatarske ajde

Mentor: prof. dr. Katarina Vogel-Mikuš (Biotehniška fakulteta UL)
Kontakt: , 01 320 34 16

- CILJI: Kvantifikacija, morfološka karakterizacije in izolacija ter molekulska identifikacija gliv semen Tatarske ajde (površinskih in endofitov) pred in po obdelavi s hladno kisikovo plazmo.

- PROBLEMATIKA: Tehnologija obdelave semen s hladno plazmo za namen sterilizacije je novo in v zadnjem času hitro razvijajoče se področje. Plazma predstavlja četrto agregatno stanje (ioniziran plin) in izsledki raziskav kažejo, da ima zelo učinkovito protimikrobno aktivnost, kar predstavlja izhodišče za razvoj novih metod učinkovite in okolju prijazne sterilizacije bioloških materialov (semen, hrane) z minimalnim vplivom na njihovo kakovost in hranilno vrednost. Pridelava kakovostne in varne hrane ter trajnostna oskrba s hrano ob vse hitreje naraščajoči človeški populaciji, je namreč eden izmed ključnih izzivov 21. stoletja.

- METODOLOGIJA: Obdelava semen s hladno kisikovo plazmo (v sodelovanju z IJS), kalitveni testi in gojenje semen Tatarske ajde na izbranih gojiščih za glive (PDA). Kvantifikacija in morfološka karakterizacija gliv (površinske, endofiti). Izolacija in molekulska karakterizacija (PCR, sekvenciranje) izbranih gliv.

- PRIČETEK DELA: Januar/februar 2021 (oz. začetek 2. semestra) ali po dogovoru.

 

Vpliv obdelave s hladno plazmo na dekontaminacijo mikotoksinov iz semen ajde

Mentor: prof. dr. Katarina Vogel-Mikuš, doc. dr. Matevž Likar (Biotehniška fakulteta UL)
Kontakt: , 01 320 34 16, 01 320 34 18

- CILJI:
Ugotoviti možnost oz. učinkovitost dekontaminacije izbranih mikotoksinov iz izbranih vrst gliv (Alternaria sp., Fusarium sp.), ki kontaminirajo semena ajde s tehnologijo obdelave s hladno kisikovo plazmo.


- PROBLEMATIKA: Tehnologija obdelave semen s hladno plazmo za namen sterilizacije je novo in v zadnjem času hitro razvijajoče se področje. Plazma predstavlja četrto agregatno stanje (ioniziran plin) in izsledki raziskav kažejo, da ima zelo učinkovito protimikrobno aktivnost, kar predstavlja izhodišče za razvoj novih metod učinkovite in okolju prijazne sterilizacije bioloških materialov (semen, hrane) z minimalnim vplivom na njihovo kakovost in hranilno vrednost. Prav tako nekatere študije dokazujejo, da lahko s hladno plazmo učinkovito odstranimo tudi mikotoksine s površine semen, ki jih producirajo določene vrste gliv, ki kontaminirajo semena. Pridelava kakovostne in varne hrane ter trajnostna oskrba s hrano ob vse hitreje naraščajoči človeški populaciji, je namreč eden izmed ključnih izzivov 21. stoletja.

- METODOLOGIJA: Obdelava semen s hladno kisikovo plazmo (v sodelovanju z IJS), kalitveni testi in gojenje semen ajde na izbranih gojiščih za glive (PDA). Kvantifikacija, izolacija, morfološka in molekulska karakterizacija gliv. Določanje vsebnosti izbranih mikotoksinov z metodo HPLC (in morebitna optimizacija metode).

- PRIČETEK DELA: Januar/februar 2021 (oz. začetek 2. semestra) ali po dogovoru.

 

Morfometrična analiza populacij jamskega hrošča drobnovratnika (Leptodirus hochenwartii)

Mentor: doc.dr.Maja Zagmajster, somentor: dr. Teo Delić (Oddelek za biologijo, Biotehniška fakulteta)
Kontakt: , 01-3203337

Dinaridi so svetovna vroča točka podzemne biotske pestrosti – bogastvo izključno podzemnih živali je tu najvišje v svetovnem merilu. Podzemna okolja imajo mnogo posebnosti, kot je odsotnost svetlobe in stalne klimatske razmere, na katere so se določene živalske vrste uspešno prilagodile. Te živali imajo značilen zunanji izgled, kot so reducirane oči in telesni pigment ter podaljšane okončine. Vrste so si lahko med seboj po zunanjem izgledu zelo podobne, obstoj t.im. kriptičnih vrst pa pogosto razkrijejo šele molekulske analize. Podrobnejši pregled tako ločenih skupin lahko razkrije tudi prej neopažene morfološke razlike.
Eden najbolj značilnih predstavnikov živalstva Dinaridov je jamski hrošč drobnovratnik (Leptodirus hochenwartii Schmidt, 1832). To je prva žival, ki je bila znanstveno opisana kot izključno podzemna vrsta, s tem odkritjem pa se je sploh pričela veja biologije, speleobiologija. Drobnovratnik poseljuje območje severozahodnih Dinaridov. Doslej je bilo na podlagi zunanjega izgleda opisanih šest različnih podvrst. Potekajoče molekulske analize populacij nakazujejo, da ta delitev ne bo povsem podprta z molekulskimi podatki. To kliče po podrobnejši analizi morfologije, v katero bodo zajeti tudi novi znaki, ki v opis vrste in podvrst še niso bili zajeti.
Poznavanje znotrajvrstne raznolikosti je ključnega pomena za načrtovanje ustreznega varstva vrste in ohranjanje njene genetske in morfološke pestrosti. Drobnovratnik je zavarovana vrsta, in tudi ena redkih podzemnih vrst vključenih v Prilogo 2 Habitatne direktive, zanj je bilo treba razglasiti posebna varstvena območja. Da bi se s temi območji lahko zavarovalo tudi vso pestrost drobnovratnika, tako molekulsko kot morfološko, so potrebne dodatne raziskave.
V tej nalogi bomo naredili analizo morfološke raznolikosti drobnovratnikov, ki bo vključevala morfometrične analize več znakov živali. Raziskavo bomo izpeljali na osebkih nabranih po celotnem območju razširjenosti vrste, iz populacij že vključenih v molekulsko študijo drobnovratnika. Meritve dolžine telesa, pokrovk, anten, okončin, in drugih znakov bomo analizirali s klasičnimi statističnimi pristopi. Morebitne razlike v telesni obliki pa bomo skušali ovrednotiti tudi z uporabo geometrijske morfometrije.

 

Sezonsko spremljanje stanja vodnih rastlin v Šobčevem bajerju in pritoku

Mentor: prof. dr. Mateja Germ (Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo)
Kontakt: , 013203334

Opis teme: Makrofiti imajo pomembno vlogo v jezerih in rekah, saj so povezovalni člen med sedimentom, vodo in ozračjem. Na podlagi prisotnosti in pogostosti makrofitov lahko ugotavljamo stanje jezer in rek. Cilji naloge: Ugotoviti prisotnost in pogostost makrofitov v Šobčevem bajerju, njegovem glavnemu pritoku ter mokrišču, kjer je vodno zajetje, in vpliv sezone na njihovo pojavljanje. Predhodni pregled terena kaže, da je pestrost makrofitov na tako majhnem prostoru velika. Vodna površina Šobčevega bajerja znaša le 2,6 hektarjev, globina doseže 3 metre. Preden priteče v bajer pritok, se voda zadrži na manjši površini, kjer uspevajo redke in ranljive močvirske rastline. Hipoteze: Predvidevamo, da se bo prisotnost in pogostost makrofitov razlikovala med tekočo vodo, mokriščem in bajerjem ter da se bo njihova prisotnost in pogostost spreminjala v odvisnosti od časa vzorčenja. Metode: Predvidoma bomo trikrat v sezoni ugotavljali razporeditev makrofitov v vseh treh vodnih telesih. Delo bo potekalo z bredenjem in iz čolna. Vodotok bomo pregledali v 100 m pasu, pregledali bomo mokriščni del, bajer pa bomo razdelili na transekte in ugotavljali prisotnost in pogostost makrofitov po petstopenjski lestvici v vseh treh vodnih telesih. Izmerili bomo glavne kemijske in fizikalne lastnosti vode ter vsebnost nitratov in klorofila a. Posamezno vzorčenje na terenu bo trajalo približno dva do štiri dni, v laboratoriju za ekologijo rastlin na Oddelku za biologijo, bo sledilo določanje težje določljivih vrst. Cilji: Delo bo omogočilo pregled makrofitov, primerjavo med tremi različnimi vodnimi telesi, ki pa so majhna in med sabo povezana.

 

Pojavljanje in razporeditev makrofitov v ribnikih na posestvu Brdo pri Kranju

Mentor: prof. dr. Mateja Germ (Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo)
Kontakt: , 013203334

Opis teme: Makrofiti igrajo pomembno vlogo pri kroženju snovi in pretoku energije v vodnih ekosistemih. Poleg tega jemljejo iz vode hranila in na ta način čistijo vodo. Na uspevanje makrofitov vpliva mnogo dejavnikov. Makrofiti so pokazatelj stanja okolja, kjer uspevajo. V ribnikih so pogosto nasajeni zaradi estetskih namenov. Cilj raziskave je ugotoviti vrstno zastopanost, razporeditev, pogostost in globino uspevanja makrofitov v ribnikih Brdo pri Kranju. Na posameznih odsekih bomo ocenili tudi določene značilnosti litorala, obrežni pas in zaledja ribnikov. Izmerili bomo vsebnost kisika v vodi, nasičenje s kisikom, pH, temperaturo in električno prevodnost ter vsebnost nitratov. Hipoteze. Stanje makrofitov se je spremenilo od leta 2001, ko je bil popis makrofitov prvič izveden. Metode: s pomočjo čolna bomo ugotavljali razporeditev makrofitov v ribnikih. Z multimetrom bomo izmerili izbrane fizikalne in kemijske parametre vode ter stanje hranil. Namen dela je ugotoviti spremembo v prisotnosti in pogostosti makrofitov v vseh ribnikih na posestvu Brdo pri Kranju po 20 letih, ko je bil prvič izveden popis.

 

Vsebnost sekundarnih snovi v tatarski ajdi iz različnih nadmorskih višin

Mentor: prof. dr. Mateja Germ, doc. dr. Aleksandra Golob (Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo)
Kontakt: , 013203334

Opis problema: Tatarska ajda vsebuje veliko flavonoidov, do 100 krat več kot navadna ajda. Antioksidanti, kot so fenolne snovi, se v rastlini tvorijo za zaščito pred škodljivimi vplivi ultravijoličnega (UV) sevanja, rastlinskimi boleznimi in rastlinojedci. Vsebnost flavonoidov se pri ajdi spreminja glede na genotip in razvojno fazo rastline ter okoljske dejavnike, kot je UV sevanje. Na višjih nadmorskih višinah je UV sevanje bolj intenzivno in rastline se branijo pred morebitnimi negativnimi vplivi sevanja z izgradnjo flavonoidov. Flavonoidi so razporejeni v epidermisu in absorbirajo UV sevanje, ki bi sicer lahko poškodovalo občutljiva mesta v rastlini, poleg tega pa delujejo kot antioksidanti. Tatarska ajda je bogat vir spojin z antioksidativnim delovanjem, ki ugodno vplivajo tudi na zdravje ljudi. Cenjena je zaradi visoke vsebnosti polifenolov, predvsem flavonoidov rutina in kvercetina. Flavonoidi, ki delujejo kot antioksidanti, določajo kakovost hrane in prispevajo k barvi, teksturi in okusu hrane. Cilji: Določiti vsebnost UV zaščitnih snovi, antocianov in drugih flavonoidov ter fotosinteznih barvil v tatarski ajdi, ki bo uspevala na različnih nadmorskih višinah. S pomočjo meritve fluorescence in transpiracije ugotavljati i fiziološke odzive rastlin, ki bodo izpostavljene različnim ravnem UV sevanja. Hipoteze: Predvidevamo, da bodo rastline, ki bodo uspevale na višjih nadmorskih višinah, sintetizirale več flavonoidov. Metode: Rastline tatarske ajde bomo posejali na različnih nadmorskih višinah; 300 m in 1100 m. Merili bomo vsebnost flavonoidov, klorofila a in b, karotenoidov in antocianov. Delo bo potekalo na terenu, kjer bomo ajdo sejali in pobirali vzorce in v laboratoriju, kjer bomo določali vsebnosti preiskovanih spojin. Naloga bo potekala v okviru nacionalnega projekta in bo nadaljevanje 3 letnega poskusa. Rezultati naloge bodo imeli veliko možnost objave, saj je vpliv gojenja tatarske ajde na različnih nadmorskih višinah slabo raziskan. Začetek dela: maja 2021.

 

Odziv gojenih rastlin na dodatek silicija

Mentor: prof. dr. Mateja Germ, doc. dr. Aleksandra Golob (Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za biologijo)
Kontakt: , 013203334

Izhodišče raziskave: Silicij (Si) je drugi najpogostejši element v tleh. Silicij je koristen element za rastline (predvsem žita), saj poleg suše blaži negativne učinke različnih drugih biotskih in abiotskih stresorjev ter povečuje mehansko trdnost rastlin. Naravno UV sevanje je pomembno za normalen razvoj rastlin, hkrati pa lahko poveča tudi njihovo odpornost proti suši. Hipoteza: Dodajanje Si gojenim rastlinam bo izboljšalo njihovo vitalnost v razmerah pomanjkanja vode. Učinek se bo odražal na fiziološki, morfološki in biokemijski ravni. Gojenje v razmerah naravnega in zmanjšanega UV sevanja bo pokazalo potencialno pozitivno vlogo UV sevanja v razmerah pomanjkanje vode in sočasnega gnojenja s Si. Metode dela: Raziskovanim rastlinam bomo dodajali Si in izpostavili različnim ravnem UV sevanja ter pomanjkanju vode. Analizirali bomo koncentracijo Si v tleh in v rastlinah, ter ugotavljali stanje rastlin z merjenjem vsebnosti fotosinteznih barvil, fenolnih snovi ter fizioloških značilnosti. Cilj raziskave je preučiti učinek gnojenja s Si pri izbranih poljščinah v razmerah pomanjkanja vode v kombinaciji z naravnim UV-sevanjem in močno zmanjšanim UV sevanjem. Začetek dela: začetek leta 2021 ali po dogovoru.

 

Ohranjanje funkcionalnosti sklepa v nogi enakonožca med levitvijo

Mentor: doc. dr. Miloš Vittori (Biotehniška fakulteta UL, Oddelek za biologijo)
Kontakt: , 01 3203 378

Raki svoj zunanji skelet periodično obnavljajo z levitvami. Pred levitvijo se deloma sintetizira nov skelet, ki je še pokrit s funkcionalnim starim. Kmalu po levitvi celice epidermisa izločijo dodatne sloje novega skeleta, ta postane tog – tudi mineraliziran – in prevzame svoje funkcije. Pri tem je posebej zagonetno, kako raki med pripravo na levitev znotraj obstoječih okončin zgradijo funkcionalne sklepe, v katerih se deli kutikule različnih členov kompleksno stikajo, pri tem pa morajo deli starega skeleta ohraniti svojo funkcionalnost in nemoteno omogočati gibanje, novi sklepi pa prevzeti svojo funkcijo kmalu po levitvi.
V nalogi se bomo osredotočili na sklep, v katerem se s preostankom okončine povezuje zadnji člen noge pri kopenskih enakonožcih. Glavni cilj naloge bo priprava 3D rekonstrukcij nastajajočega sklepa iz serijskih optičnih prerezov zbistrenih preparatov, ki jih bomo pridobili s fluorescenčno mikroskopijo s strukturirano osvetlitvijo. Poleg tega bomo sintezo sklepa med pripravo na levitev in po njej opisali z mikroskopijo z diferencialnim interferenčnim kontrastom ter pripravo histoloških rezin. Na ta način bomo pokazali, kdaj in kako nastane kutikula novega sklepa, kateri njegovi deli so dokončno zgrajeni že pred levitvijo, kako je med tem procesom zagotovljena gibljivost in kako enakonožec doseže, da je novi sklep funkcionalen kmalu po levitvi, ko se notranje plasti kutikule še sintetizirajo. Rezultate bo možno dopolniti z opisom ultrastrukture integumenta med temi procesi z elektronsko mikroskopijo.

 

Privzem in tkivno-specifično kopičenje arzena v rastlinah arašida (Arachis hypogaea L.)

Mentor: doc. dr. Paula Pongrac (Biotehniška fakulteta, UL)
Kontakt: , 013203418

CILJI: Preučiti privzem in razporeditev arzena (As) v delih rastline arašida v odvisnosti od poplavljanja.

PROBLEMATIKA: Arzen je za rastline in živali strupen. V naravi je prisoten v različnih kemijskih oblikah. Za rastline je posebej problematična oblika arzenat (As(V); AsO43-) saj zaradi kemične podobnosti z rastlinam dostopno obliko esencialnega fosforja (fosfat; PO43-), vstopa v korenine in je mobilen znotraj rastline. V rastlinskih celicah se arzenat lahko reducira v arzenit (As(III)), ki se veže na sulfhidrilne skupine s tioli bogatih peptidov, kot je glutation, kar zmanjša sposobnost obrambnega sistema in rastlinam povzroči oksidativni stres. Ker se opisano dogaja tudi v prehransko pomembnih rastlinah je ključno, da pridobimo čim več znanja o privzemu in tkivno specifičnem kopičenju As, ter raziščemo pogoje, pri katerih lahko omejimo privzem in mobilnost As v rastlinah.

METODOLOGIJA: Meritve koncentracije As in določanje tkivno-specifične lokalizacije As s pomočjo z delci inducirane emisije rentgenskih žarkov s fokusiranim žarkom (mikro-PIXE; v sodelovanju z IJS) v koreninah, nodulih, steblih in listih rastlin arašida, ki so bile izpostavljene povečanim koncentracijam As in poplavljanju. Analiza slike razporeditve elementov (Na, Mg, P, S, Cl, K, Ca, Mn, Fe in Zn) v prečnih prerezih listov in določanje koncentracij v posameznih celičnih tipih.

PRIČETEK DELA: Januar/februar 2021 (oz. začetek 2. semestra) ali po dogovoru.

 

Biofortifikacija plazemsko obdelanih zrn ajde (Fagopyrum sp.) s cinkom in selenom na kaljivost in mineralno sestavo kalčkov

Mentor: doc. dr. Paula Pongrac (Biotehniška fakulteta UL)
Kontakt: , 013203418

CILJI: Preučiti vpliv plazemske obdelave zrn ajde na biofortifikacijo kalčkov s cinkom in selenom

PROBLEMATIKA: Razvoj kalčka in njegova mineralna sestava sta odvisni od mineralne sestave zrna in pogojev v katerih poteka imbibicija, kalitev in rast. Pri imbibiciji so ključne tudi površinske lastnosti zrn. Ob plazemski obdelavi zrn za namen sterilizacije, pride do kemijske spremembe površine semenske ovojnice in zato do spremembe privzema vode. Pri ajdi, katere zrno ima debelo in neužitno lusko, še ni poznano, kako se spremenijo površinske lastnosti luske ob plazemski obdelavi in kakšne posledice ima nadaljnja obdelava zrn (npr. namakanje v različnih raztopinah cinka in selena) na mineralno kakovost kalčkov.

METODOLOGIJA: Obdelava semen s hladno kisikovo plazmo (v sodelovanju z IJS), namakanje zrn v raztopne cinka in/ ali selena, kalitveni testi in vzgoja kalčkov v kalilnikih. Meritve fizioloških parametrov in koncentracije elementov P, S, Cl, K, Ca, Mn, Fe in Zn v 7-8 dni starih kalčkih s pomočjo rentgenske fluorescenčne spektrometrije (XRF). Multivariatne statistične analize.

PRIČETEK DELA: Januar/februar 2021 (oz. začetek 2. semestra) ali po dogovoru.

 

Privzem in tkivno-specifično kopičenje natrija v listih izbranih rastlinskih vrst

Mentor: doc. dr. Paula Pongrac (Biotehniška fakulteta, UL)
Kontakt: , 013203418

CILJI: Preučiti privzem in razporeditev natrija (Na) v izbranih rastlinskih vrstah, za katere je bilo pokazano, da so sposobne kopičenja nenavadno velikih koncentracij Na v listih.

PROBLEMATIKA: Natrij ne velja za esencialni element za rastline, čeprav je v zelo majhnih koncentracijah nujen za C4 fotosintezo in nekatere slanoljubne rastline rastejo bolje ob prisotnosti Na. Poleg tega lahko v okolju s slabo dostopnostjo kalija (K), Na nadomesti K pri zagotavljanje osmotskega potenciala v vakuoli. Kljub temu pa kopičenje prekomernih koncentracij Na v rastlinskih tkivih škoduje rastlinam, saj Na moti presnovne procese v citoplazmi, mitohondrijih in plastidih. Nedavno je bilo ugotovljenih več vrst, ki lahko kopičijo nenormalno veliko koncentracijo Na v listih, tudi če jih gojimo v neslanem okolju. Te rastline lahko imenujemo hiperakumulacijske rastline; njihovi tolerančni mehanizmi na presežne koncentracije Na pa še niso poznani.

METODOLOGIJA: Meritve koncentracije Na in določanje tkivno-specifične lokalizacije Na s pomočjo z delci inducirane emisije rentgenskih žarkov s fokusiranim žarkom (mikro-PIXE; v sodelovanju z IJS) v listih izbranih rastlinskih vrst (hidroponsko gojene predstavnice iz redu Caryophyllales, izbrane vrste kaktusov in pri dveh kultivarjih datljevih palm). Analiza slike razporeditve elementov (Na, Mg, P, S, Cl, K, Ca, Mn, Fe in Zn) v prečnih prerezih listov in določanje koncentracij v posameznih celičnih tipih.

PRIČETEK DELA: Januar/februar 2021 (oz. začetek 2. semestra) ali po dogovoru.