
Katedra botaniky
Výzkum
Pracovní skupiny

Archeobotanika je vědecký obor, úzce související s environmentální archeologií. Zabývá se analýzou rostlinných makrozbytků (především semena rostlin) a mikrozbytků (pyl, fytolity, škrob) a interpretací rostlinných zbytků v rámci archeologických situací. Typickým příkladem jsou domestikované rostliny, na jejichž základě se rekonstruují společenské a ekonomické vztahy v pravěkých a historických společnostech. Laboratoř archeobotaniky a paleoekologie (LAPE) provádí výzkum v České republice, jižní Evropě a v Africe. Dalšími obory zájmu jsou archeozoologie, zabývající se zvířecími zbytky na archeologických lokalitách a paleoekologie, integrující vztahy lidských společností s přírodou v minulosti

Bryologie je obor, zabývající se všemi aspekty biologie mechorostů. Přes svou nenápadnost jsou mechorosty druhou největší skupinou vyšších rostlin, která je i u nás zastoupená téměř 900 druhy. Bryologická skupina na Katedře botaniky je součástí Systematiky vyšších rostlin, ale zpracováváme i ekologická témata a metodicky máme blízko ke skupinám které pro svou práci potřebují mikroskopické metody.

Zabýváme se ekologickou obnovou různých narušených ekosystémů, zejména po těžbě (různé kamenolomy, pískovny, vytěžená rašeliniště, odvaly, odkaliště atd.), ale také obnovou luk, opuštěných polí, lesů nebo mokřadů.
Soustředíme se zejména na využití spontánní sukcese, která spoléhá pouze na přírodní procesy. V poslední době se náš výzkum výrazněji zaměřuje také na asistovanou obnovu degradovaných stanovišť, např. s pomocí velkých býložravců nebo regionálních semenných směsí. Výsledky botanických výzkumů kombinujeme s poznatky z jiných oborů, např. entomologie, a publikujeme je v předních mezinárodních časopisech. Širším cílem je také popularizace a propagace oboru mezi odbornou veřejností a praktiky. Snažíme se také pozitivně ovlivňovat národní politiku a tvorbu resortních zákonů a směrnic.
Ekologie obnovy spojuje ekologickou teorii a praktické aplikace a zaměřuje se na obnovu narušených, degradovaných nebo dokonce zcela zničených ekosystémů. Jedná se o relativně mladou vědní disciplínu s velkou perspektivou, která umožňuje aktivní propojení vědy a praxe. Českobudějovická skupina patří k předním evropským týmům v oboru a je jediným pracovištěm s touto specializací v České republice.
Pracovní skupina je neformálním seskupením při Katedře botaniky Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, které spojuje lidi zabývající se tématem ekologie obnovy. Sdružuje nejen pracovníky a studenty Katedry botaniky, ale i lidi z dalších institucí (univerzity, ústavy Akademie věd ČR, nevládní organizace a další veřejné i soukromé instituce).

Skupina funkční ekologie rostlin zkoumá mechanismy utváření a udržování rostlinné biodiverzity, zejména v druhově bohatých polopřirozených lučních společenstvech, a význam této diverzity pro fungování ekosystémů. Zaměřujeme se na to, jak funkční vlastnosti rostlin ovlivňují uchycování druhů, jejich soužití a vzájemné interakce a jak tyto procesy ovlivňují ekosystémové funkce, jako jsou produktivita, koloběh živin nebo odolnost vůči invazním druhům.
Náš výzkum se soustředí na mechanismy uchycování druhů (dynamiku mezer v porostu a význam reprodukčních a klonálních znaků), druhové interakce (kompetici, facilitaci a poloparazitismus) a lokální adaptaci (fenotypovou plasticitu a dědičnou epigenetickou variabilitu). Studujeme různé funkční znaky rostlin, a to jak nadzemní, tak podzemní. Kombinujeme rozsáhlé terénní pokusy, včetně výzkumu na dlouhodobých experimentálních plochách, s pokusy ve sklenících a růstových komorách. Tento přístup nám umožňuje hodnotit, jak variabilita funkčních znaků ovlivňuje soužití druhů a fungování ekosystémů.

Houby jsou extrémně druhově bohatou skupinou organismů zastávající v přírodě nezastupitelnou roli zejména jako rozkladači, symbionti (mykorhiza, lichenismus) a parazité. V současnosti je známo asi 150 tisíc druhů hub a lišejníků, reálný odhad je 2,2-3,8 milionů, o ekologii a rozšíření i těch popsaných toho často není moc známo. Každý živý organismus přitom s houbami nějak interaguje a ty makroskopických rozměrů na sebe vážou celá houbová společenstva. Proto jakákoliv změna cenných biotopů, kterými se prioritně zabýváme, s sebou přináší i změnu na ně vázaných houbových společenstev s možností vyhynutí vzácných druhů hub a lišejníků.

Algologie nebo také fykologie se věnuje studiu sinic a řas, ve všech jejich biotopech – od horkých po mrazové pouště, od třeboňských rybníků po tropické pralesy. V naší laboratoři se hlavně soustředíme na fylogenezi a ekologii sinic (Cyanobacteriota) a krásnooček (Euglenophyta), ale pracujeme také s parožnatkami (Charophyceae, ve spolupráci s orgány ochrany přírody) nebo rozsivkami (Bacillariophyceae, to zejména ve spolupráci s forenzním výzkumem s Kriminalistickým ústavem PČR). Kombinujeme terénní práci ve vodách a na skalách s prací u optických i elektronových mikroskopů i v molekulární laboratoři.

Co určuje morfologickou a genetickou variabilitu a geografické rozšíření rostlin? Studujeme evoluční procesy (např. hybridizace, polyploidie, vznik druhů), reprodukci rostlin, i vliv historie (např. střídání dob ledových a meziledových). Jednotlivé poznatky se snažíme propojovat. Blízká nám jsou i témata spojená s ohroženými druhy a ochranou přírody. Pracujeme jak v terénu po celé Evropě (např. Šumava, Alpy, Skandinávie, Balkán), tak v molekulární laboratoři.
Technické zázemí
Herbář katedry botaniky PřF JU je registrován v mezinárodním seznamu Index Herbariorum pod akronymem CBFS. Obsahuje cévnaté rostliny a mechorosty. Je budován za dvěma hlavními účely:
- Výuka – srovnávací materiál pro určování rostlin. Obsahuje základní kolekci běžných druhů nebo a sbírku zástupců různých čeledí a hlavních fylogenetických skupin (pro výuku různých kurzů systematické botaniky) i vybrané obtížnější skupiny (zejména pro předmět Určovací seminář cévnatých rostlin).
- Uložení dokladových herbářových položek a srovnávací materiál k odborným pracím zaměstnanců a studentů katedry – např. doklady k morfologickým analýzám, publikovaným chromozómových počtům a sekvenčním datům, a také doklady k floristickým údajům vzácnějších nebo obtížně určitelných druhů.
Kontakt
- Milan Štech (cévnaté rostliny, kurátor)
- Petr Koutecký (cévnaté rostliny)
- Jan Kučera (mechorosty, kurátor)
Laboratoř slouží k výzkumné práci studentů a zaměstnanců katedry, částečně také k výuce (předmět Metody molekulární biologie v rostlinné ekologii a systematice). Laboratoř je vybavena standardními přístroji a vybavením (pipety, centrifugy (včetně chlazené), termocyklery, flow-box, digestoř, elektroforézy, dokumentační zařízení pro fotografování gelů, atd.). Využíváme všechny v současnosti běžné metody analýzy DNA:
- Izolace z rostlinného materiálu i dalších typů vzorků (lišejníky, houby, půda, sinice a řasy), různými metodami, včetně izolace z velmi malého množství materiálu
- PCR, elektroforéza
- Příprava vzorků pro Sangerovo sekvenování a fragmentační analýzu (které pak provádí externí firmy)
- Molekulární klonování
- Příprava knihoven pro sekvenování nové generace (různé metody – amplikonové sekvenování, včetně metabarcodingu, RADseq, Hyb-seq; platformy Illumina nebo Oxford Nanopore Technologies).
- Analýza primárních dat ze všech používaných metod.
V laboratoři také provádíme měření velikosti genomu nebo ploidie rostlin i živočichů pomocí průtokové cytometrie.
Laboratoř není plánována jako plně servisní pracoviště, po úvodním zaškolení a otestování metodiky si každý (včetně studentů) zpracovává vzorky samostatně.
Kontakt
Laboratoř je umístěna v budově A, místnosti 104–106 v přízemí.
- Jiří Košnar (vedoucí laboratoře)
- Alžběta Manukjanová (technik)
- Petr Koutecký (průtoková cytometrie)