Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie. Załącznik nr 2

Transkrypt

1 Dr inż. Katarzyna Hura Wydział Rolniczo-Ekonomiczny Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie Załącznik nr 2 Autoreferat przedstawiający życiorys naukowy wnioskodawczyni oraz osiągnięcie naukowe zgłaszane jako przedmiot postępowania habilitacyjnego w języku polskim

2 AUTOREFERAT Doktor nauk agronomicznych KATARZYNA HURA KATEDRA FIZJOLOGII ROŚLIN WYDZIAŁ ROLNICZO-EKONOMICZNY UNIWERSYTET ROLNICZY IM. HUGONA KOŁŁĄTAJA W KRAKOWIE Kraków, 2017

3 1. DANE OSOBOWE IMIĘ NAZWISKO ADRES SŁUŻBOWY KATARZYNA HURA (nazwisko panieńskie DAWID) KATEDRA FIZJOLOGII ROŚLIN WYDZIAŁ ROLNICZO-EKONOMICZNY UNIWERSYTET ROLNICZY im. Hugona Kołłątaja W KRAKOWIE ul. Podłużna 3, Kraków TELEFON FAX rrhura@cyf-kr.edu.pl 1

4 2. ŻYCIORYS NAUKOWY W 1992 roku ukończyłam I Liceum Ogólnokształcące im. Tadeusza Kościuszki w Wieluniu. Uczęszczałam do klasy o profilu ogólnym. W tym samym roku, po uzyskaniu świadectwa dojrzałości, podjęłam studia na Wydziale Rolniczym (obecnie Wydział Rolniczo-Ekonomiczny) Akademii Rolniczej (obecnie Uniwersytet Rolniczy) w Krakowie. W roku akademickim 1993/1994 brałam udział w pracach Koła Naukowego dotyczących wpływu ołowiu na wzrost siewek i organów rzepaku ozimego oraz jego dystrybucji. Od trzeciego roku studiów w ramach indywidualnego programu nauczania uczestniczyłam w zajęciach na Wydziale Biologii i Nauk o Ziemi Uniwersytetu Jagiellońskiego. W trakcie studiów wybrałam specjalizację Biologia stosowana. Pracę magisterską pt.: Wpływ temperatur chłodowych i mrozowych na szybkość wzrostu i aktywność metaboliczną tkanki kalusowej wybranych odmian rzepaku ozimego wykonałam w 1997 roku w Katedrze Fizjologii Roślin pod kierunkiem dr inż. Marcina Rapacza (obecnie prof. dr hab.). Od 3 października 1997 roku pracuję w Katedrze Fizjologii Roślin Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, początkowo na stanowisku asystenta naukowo-dydaktycznego, a od 2006 roku jako adiunkt naukowo-dydaktyczny. Stopień naukowy doktora nauk rolniczych w dyscyplinie: agronomia, specjalność: fizjologia roślin uzyskałam w 2004 roku. Nadany został uchwałą Rady Wydziału Rolniczo-Ekonomicznego Akademii Rolniczej im. H. Kołłątaja w Krakowie, na podstawie rozprawy pt.: Współzależność między reakcją rzepaku ozimego na Phoma lingam a zdolnością do nabywania odporności na mróz (badania in vitro oraz in vivo). Promotorem pracy był prof. dr hab. Władysław Filek. 2

5 3. WYKSZTAŁCENIE : I Liceum Ogólnokształcące im. Tadeusza Kościuszki w Wieluniu, klasa o profilu ogólnym; : studia na kierunku agrobiologia, Wydział Rolniczy (obecnie Wydział Rolniczo-Ekonomiczny) Akademii Rolniczej (obecnie Uniwersytet Rolniczy) im. Hugona Kołłątaja w Krakowie; 1997: dyplom magistra inżyniera uzyskany w Katedrze Fizjologii Roślin, Wydział Rolniczy, Akademia Rolnicza w Krakowie; 1997: asystent naukowo-dydaktyczny w Katedrze Fizjologii Roślin Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie; 2004: stopień doktora nauk agronomicznych w zakresie agronomii - fizjologii roślin, nadany uchwałą Rady Wydziału Rolniczego Akademii Rolniczej w Krakowie z dnia 27 października 2004 r. Tytuł rozprawy doktorskiej: Współzależność między reakcją rzepaku ozimego na Phoma lingam a zdolnością do nabywania odporności na mróz (badania in vitro oraz in vivo). Promotor: prof. dr hab. Władysław Filek, Recenzenci: prof. dr hab. Franciszek Dubert (Instytut Fizjologii Roślin Polska Akademia Nauk w Krakowie) prof. dr hab. Marian Saniewski (Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa w Skierniewicach). 4. PRZEBIEG PRACY ZAWODOWEJ : asystent naukowo-dydaktyczny, Katedra Fizjologii Roślin, Wydział Rolniczo-Ekonomiczny, Akademia Rolnicza im. Hugona Kołłątaja w Krakowie (obecnie: Uniwersytet Rolniczy) do chwili obecnej: adiunkt naukowo-dydaktyczny, Katedra Fizjologii Roślin, Wydział Rolniczo-Ekonomiczny, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie : urlop macierzyński (8 miesięcy) 3

6 5. WYKAZ PUBLIKACJI stanowiących osiągnięcie naukowe wynikające z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca 2003 r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz. U r. poz. 882 ze zm. w Dz. U. z 2016 r. poz ) a) Tytuł osiągnięcia naukowego: Fizjologiczna i biochemiczna charakterystyka wczesnej reakcji roślin rzepaku ozimego na Leptosphaeria maculans b) Publikacje wchodzące w skład osiągnięcia naukowego: Osiągnięcie obejmuje cykl pięciu oryginalnych prac naukowych opublikowanych w czasopismach, których sumaryczny Impact Factor IF (zgodnie z rokiem, w którym ukazała się publikacja) wynosi 6,116, a liczba punktów MNiSW (punktacja czasopism naukowych zgodnie z wykazem MNiSW) wynosi 125 pkt. Liczbę cytowań podano według bazy Web of Science. We wszystkich pięciu pracach jestem pierwszym autorem. 1. Hura K., Hura T., Bączek-Kwinta R., Grzesiak M., Płażek A Induction of defense mechanisms in seedlings of oilseed winter rape inoculated with Phoma lingam (Leptosphaeria maculans). Phytoparasitica 42: (IF 2014 = 0,901; pkt. MNiSW = 20; liczba cytowań: 4). 2. Hura K., Hura T., Dziurka K., Dziurka M Biochemical defense mechanisms induced in winter oilseed rape seedlings with different susceptibility to infection with Leptosphaeria maculans. Physiological and Molecular Plant Pathology 87: (IF 2014 = 1,407; pkt. MNiSW = 30; liczba cytowań: 6). 3. Hura K., Hura T., Grzesiak M., Rapacz M Early detection of Phoma lingam infection in oilseed winter rape before visible symptoms appear. Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica 56:1-7. (IF 2014 = 0,730; pkt. MNiSW = 20; liczba cytowań: 2). 4

7 4. Hura K., Hura T., Grzesiak M Function of the photosynthetic apparatus of oilseed winter rape under elicitation by Phoma lingam phytotoxins in relation to carotenoid and phenolic levels. Acta Physiologiae Plantarum 36: (IF 2014 = 1,584; pkt. MNiSW = 25; liczba cytowań: 6). 5. Hura K., Hura T., Dziurka K., Dziurka M Carbohydrate, phenolic and antioxidant level in relation to chlorophyll a content in oilseed winter rape (Brassica napus L.) inoculated with Leptosphaeria maculans. European Journal of Plant Pathology 143: (IF 2015 = 1,494; pkt. MNiSW = 30; liczba cytowań: 1). Łącznie: IF (zgodnie z rokiem opublikowania) : 6,116 Punkty MNiSW: 125 Kopie publikacji oraz oświadczenia współautorów określające indywidualny wkład w powstanie prac znajdują się odpowiednio w załączniku nr 5 i 6. 5

8 Oświadczenie autora publikacji stanowiących szczególne osiągnięcie naukowe pod tytułem: Fizjologiczna i biochemiczna charakterystyka wczesnej reakcji roślin rzepaku ozimego na Leptosphaeria maculans Oświadczam, że we wszystkich publikacjach składających się na osiągnięcie naukowe opracowałam koncepcję i cel badań, decydowałam o doborze materiału roślinnego i metodach analitycznych, byłam główną wykonawczynią wszystkich eksperymentów. Samodzielnie opracowałam wyniki stosując odpowiednie programy statystyczne. W interpretacji wyników konsultowałam się ze współautorami prac. Materiały do publikacji (tekst, tabele, wykresy, zdjęcia) przygotowywałam samodzielnie. Prace kierowałam do redakcji czasopism z zakresu fitopatologii i fizjologii roślin, po uzyskaniu akceptacji wszystkich współautorów. Po recenzjach przeprowadzałam korekty manuskryptów, a także odpowiadałam na wszystkie uwagi recenzentów. Jednocześnie informowałam współautorów o aktualnym statusie manuskryptów w poszczególnych redakcjach. Swój udział w powstawaniu poszczególnych prac określam na: 1. (75%), 2. (80%), 3. (80%), 4. (85%), 5. (80%). 6

9 Omówienie celu naukowego ww. prac i osiągniętych wyników wraz z omówieniem ich ewentualnego wykorzystania. WPROWADZENIE I CEL BADAŃ Sucha zgnilizna krzyżowych jest jedną z najgroźniejszych i najczęściej występujących chorób rzepaku w Polsce i na świecie (Rouxel i Balesdent 2005). Wywołujący tę chorobę grzyb Leptosphaeria maculans (Desm.) Ces et de Not i pokrewny Leptosphaeria biglobosa (Shoemaker i Brun 2001) [stadium konidialne: Phoma lingam (Tode ex Fr.) Desm.] może atakować rzepak w ciągu całego okresu wegetacyjnego. Widocznymi objawami porażenia, na nadziemnych częściach roślin, są żółte i/lub jasnoszare plamy z widocznymi piknidiami w postaci czarnych kropek, w których znajdują się zarodniki konidialne. W trakcie wzrostu roślin powierzchnia porażenia powiększa się, prowadząc do skrócenia okresu wegetacji roślin, a gdy choroba występuje na łodydze, do wylegania i w konsekwencji dużych strat w plonie (Williams i Fitt 1999). Podział gatunku Leptosphaeria maculans na dwa gatunki. L. maculans i L. biglobosa dokonał się dzięki rozwojowi precyzyjnych metod molekularnych. Już wiele lat wcześniej obserwowano dużą zmienność izolatów pod względem morfologicznym, tempa wzrostu, zdolności do zarodnikowana oraz tworzenia metabolitów wtórnych. Z ostatniego powodu podzielono izolaty na dwie grupy Tox + i Tox 0 (produkujące fitotoksyny i nieprodukujące) (Balesdent i in.1992). Później stwierdzono, że pośród fitotoksyn wydzielanych przez grzyby najważniejsze są sirodesminy i podział zmieniono z Tox + na Siro +, a Tox 0 na Siro 0 (Howlett i in 2001). Pomimo szeregu publikacji na temat epidemiologii L. maculans/l. biglobosa, nadal brakuje danych na temat fizjologicznych i biochemicznych reakcji rzepaku ozimego we wczesnych etapach infekcji, jeszcze przed wystąpieniem widocznych objawów porażenia roślin. W literaturze związanej z interakcją zachodzącą pomiędzy rośliną żywicielską Brassica napus a grzybem z rodzaju Leptosphaeria można znaleźć sprzeczne informacje na temat pasożytniczej strategii grzyba w początkowej fazie infekcji. Hammond i Lewis (1987) wykazali, że L. maculans na początku infekcji zachowuje się jak biotrof, który w późniejszym okresie przechodzi na nekrotroficzny sposób pasożytowania. Inne prace wskazują, że L. maculans może być także nekrotrofem, następnie przez długi okres biotrofem, po czym ponownie przechodzi na nekrotroficzny tryb pasożytowania (Rouxel i Balesdent 2005; Jindřichová i in. 2011; Hayward i in. 2012). 7

10 Istotnym elementem procesu porażania roślin przez nekrotrofy jest stymulacja produkcji reaktywnych form tlenu (RFT), które powodują śmierć komórek i ułatwiają infekcję kolejnych zdrowych tkanek rośliny (Torres 2010). Należy wspomnieć, że nekrotrofy mogą wydzielać specyficzne efektorowe białka, które indukują u rośliny-gospodarza charakterystyczne dla biotrofów zmiany metaboliczne (Oliver i Solomon 2010). Trzeba podkreślić, że najważniejsze reakcje zachodzące podczas ataku patogena, często decydujące o przeżyciu rośliny żywicielskiej, zachodzą w ciągu pierwszych kilku godzin. Istnienie tak skomplikowanego układu zależności pomiędzy rośliną gospodarzem a patogenem rodzi szereg pytań na temat mechanizmów odporności rośliny na stres biotyczny. W moich badaniach skupiłam się na reakcji odpornościowej roślin rzepaku na atak grzyba Leptosphaeria maculans. Celem moich badań było prześledzenie fizjologicznych i biochemicznych reakcji rzepaku ozimego we wczesnej fazie inokulacji/elicytacji zarodnikami/toksynami Phoma lingam, przed widocznymi objawami porażenia roślin. Dodatkowo znajomość fizjologicznych i biochemicznych wskaźników rozwoju infekcji i ich wykorzystanie podczas selekcji odpornych roślin, podniesie wiarygodność oceny odmian rzepaku pod kątem wrażliwości na ten patogen. Wspomniana powyżej plastyczność L. maculans w sposobie oddziaływania na rośliny we wczesnych fazach infekcji może prowadzić do błędów w selekcji odpornych genotypów, jeżeli jej podstawą będą tylko obserwacje stopnia porażenia roślin. Materiałem roślinnym w moich badaniach były odmiany rzepaku ozimego o zróżnicowanej tolerancji na porażenie L. maculans. Na podstawie wcześniejszych badań oraz informacji uzyskanych od hodowców, odmiana Liclassic została ostatecznie zaklasyfikowana jako odporna, odmiana Lisek jako średnio wrażliwa, a odmiana Bojan jako wrażliwa. Badania prowadzono na siewkach. Eksperymenty dotyczyły procesów fizjologicznych i biochemicznych najbardziej istotnie wpływających na wzrost odporności roślin na stres biotyczny. Wykonano analizy zawartości cukrów i związków fenolowych wolnych oraz połączonych wiązaniami estrowymi/eterowymi z węglowodanami ściany komórkowej. Przeprowadzono pomiary aktywności amoniakoliazy L- fenyloalaniny, która jest kluczowym enzymem w syntezie związków fenolowych. Potencjał antyoksydacyjny roślin określano przez pomiar całkowitej puli antyoksydantów oraz analizy aktywności enzymatycznych antyoksydantów (katalaza, niespecyficzna peroksydaza, dysmutaza ponadtlenkowa i jej izoformy). Badano poziom nadtlenku wodoru i anionorodnika ponadtlenkowego oraz analizowano aktywność enzymów chitynazy i β-1,3-glukanazy należących do białek PR (ang. pathogenesis-related proteins). Ponadto, w oparciu o pomiar fluorescencji chlorofilu oraz analizę 8

11 ilościową barwników asymilacyjnych (chlorofil a i b, karotenoidy) szczegółowo zbadano aktywność aparatu fotosyntetycznego. Wyniki przeprowadzonych badań zostały opublikowane w cyklu pięciu oryginalnych prac naukowych. Dwie z tych prac, które dotyczą reakcji aparatu fotosyntetycznego rzepaku na inokulację zarodnikami grzyba są jak dotąd pierwszymi tego typu pracami opublikowanymi dla układu rzepak - L. maculans. OMÓWIENIE WYNIKÓW 1. Hura K., Hura T., Bączek-Kwinta R., Grzesiak M., Płażek A. (2014). Induction of defense mechanisms in seedlings of oilseed winter rape inoculated with Phoma lingam (Leptosphaeria maculans). Phytoparasitica 42: Celem pierwszej pracy była detekcja wczesnych biochemicznych odpowiedzi siewek rzepaku ozimego na inokulację zarodnikami grzyba Phoma lingam (izolat PhL5). Eksperyment przeprowadzono na odmianie Lisek w stadium siewki. Wykonano pomiary ilościowe związków fenolowych, w tym kwasu cynamonowego i kwasu ferulowego. Kwas cynamonowy jest prekursorem phenylopropanoidów, w tym kwasu ferulowego, który z kolei jest efektywnym antyoksydantem oraz ważnym fenolowym komponentem ścian komórkowych. Badano aktywność amoniakoliazy L-fenyloalaniny (PAL - ang. phenylalanine ammonia lyase). Analizowano także aktywności enzymatycznych antyoksydantów, w tym katalazy (CAT), niespecyficznej peroksydazy (POX), dysmutazy ponadtlenkowej (SOD) oraz jej izoform (Mn-SOD, Cu/Zn-SOD, Fe- SOD). Ponadto wykonano analizy poziomu anionorodnika ponadtlenkowego metodą histochemiczną z zastosowaniem błękitu nitrotetrazolowego (NBT) oraz nadtlenku wodoru metodą spektrofluorymetryczną i histochemiczną z zastosowaniem diaminobenzydyny (DAB). Analizy biochemiczne wykonano 24, 48 i 72. godziny po inokulacji, natomiast histochemiczne oznaczenie RFT wykonano w późniejszych terminach w celu detekcji systemicznej odpowiedzi w liściach nie inokulowanych, rosnących na infekowanej roślinie. Na podstawie przeprowadzonych analiz wykazano wirulentność izolatu PhL5 względem siewek rzepaku ozimego. Przejawiało się to w zmianach zawartości związków fenolowych oraz aktywności analizowanych enzymów. Wykazano istotny wzrost aktywności enzymu PAL w 48. i 72. godzinie po inokulacji. Aktywność PAL regulowana była przez poziom pierwszego produktu, czyli kwasu cynamonowego. Zaobserwowano, że niskiej aktywności PAL, 24 godziny po inokulacji, odpowiadał wysoki poziom fenoli, w tym kwasu transcynamonowego, natomiast wysoka aktywność PAL w 48. i 72. godzinie po 9

12 inokulacji zarodnikami grzyba, korelowała ze spadkiem zawartości całej puli związków fenolowych i kwasu trans-cynamonowego. Kolejną zaobserwowaną reakcją był wzrost zawartości kwasu ferulowego (KF) oraz nadtlenku wodoru w 48. godzinie po inokulacji. Wzrost zawartości KF w siewkach rzepaku był wskaźnikiem indukcji efektywnych mechanizmów obronnych. Ta efektywność wiąże się z faktem, że KF jest wbudowywany w struktury ściany komórkowej przy udziale nadtlenku wodoru i peroksydazy. W ten sposób KF działa dwukierunkowo: jako antyoksydant, natomiast wbudowany w ścianę komórkową zwiększa jej sztywność i szczelność. Wysycona cząsteczkami KF ściana komórkowa rośliny-gospodarza ogranicza penetrację tkanek przez patogeny grzybowe. Przeprowadzone analizy uwidoczniły niski poziom wolnego KF oraz nadtlenku wodoru przy jednocześnie wysokich aktywnościach niespecyficznej peroksydazy i enzymu PAL w 72. godzinie po inokulacji. Wskazuje to na wykorzystanie wolnego KF w mechanizmach obronnych. Wykazano również, że spadek zawartości związków fenolowych podczas inokulacji równoważony był wzrostem aktywności enzymów antyoksydacyjnych. Przeprowadzone badania pokazały, że konsekwencją wzrostu aktywności SOD (enzym ten dysmutuje anionorodnik ponadtlenkowy do H 2 O 2 ) w 48. godzinie patogenezy był wzrost zawartości nadtlenku wodoru, natomiast spadek zawartości H 2 O 2 po 72. godzinach infekcji związany był ze wzrostem aktywności katalazy i niespecyficznej peroksydazy. Po 72. godzinach od inokulacji wykryto w siewkach miedziowo-cynkowe izoformy SOD (Cu/Zn-SODI i Cu/Zn-SODII) oraz wzrost zawartości manganowej izoformy SOD (Mn-SOD). Zarówno w inokulowanych jak i nieinokulowanych siewkach nie wykryto natomiast żelazowej izoformy SOD (Fe-SOD). Zaobserwowano także systemiczną reakcję obronną, którą potwierdziło wykrycie RFT (anionorodnika ponadtlenkowego i nadtlenku wodoru) w nieinokulowanych liściach zakażanych siewek rzepaku. Podsumowując, biochemiczna odpowiedź rzepaku na inokulację zarodnikami konidialnymi P. lingam wiązała się ze zmianami w poziomie całej puli związków fenolowych, w tym kwasu ferulowego i cynamonowego, wzrostem aktywności enzymu PAL i enzymatycznych antyoksydantów oraz z kumulacją RFT zaangażowanych w indukcję systemicznej reakcji obronnej. Otrzymane wyniki stały się punktem odniesienia do zaplanowania kolejnych doświadczeń i analiz. 2. Hura K., Hura T., Grzesiak M., Rapacz M. (2014). Early detection of Phoma lingam infection in oilseed winter rape before visible symptoms appear. Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica 56:

13 W drugiej pracy określono aktywność aparatu fotosyntetycznego liścieni i liści siewek rzepaku ozimego (odmiana Lisek ) w warunkach inokulacji zarodnikami Phoma lingam (izolat PhL5) przy inokulowaniu tylko liścieni. Pomiar parametrów fluorescencji chlorofilu przeprowadzono z zastosowaniem kamery do analizy fluorescencji obrazowej (Fluorcam 700MF, PSI, Brno, Republika Czeska). W przeciwieństwie do pomiarów punktowych, zastosowanie powyższej aparatury pozwoliło na otrzymanie reprezentatywnych wartości parametrów fluorescencji chlorofilu dla całej powierzchni liścieni i liści. Przeprowadzono histochemiczną detekcję poziomu nadtlenku wodoru, jako wskaźnika systemicznej reakcji odpornościowej. Analizowano także aktywność chitynazy i β-1,3-glukanazy (białek PR), które biorą udział w destrukcji ściany komórkowej patogenicznych grzybów. Wszystkie analizy wykonano 24, 48, 72 i 96 godzin po inokulacji zarodnikami grzyba. Warto nadmienić, że sądząc po dostępnej światowej literaturze z tego zakresu, prezentowane badania należy traktować jako nowatorskie. Uzyskane wyniki wskazują, że inokulacja zarodnikami P. lingam indukuje zmiany w aktywności aparatu fotosyntetycznego liścieni i liści siewek rzepaku ozimego, przy czym bardziej niekorzystny wpływ zaobserwowano w przypadku bezpośrednio inokulowanych liścieni, co wiązało się z reakcją nadwrażliwości HR (ang. hypersensitive response), ściśle korespondującą z wysokim poziomem nadtlenku wodoru. Już po 24 godzinach od inokulacji zanotowano zaburzenia aktywności aparatu fotosyntetycznego w liścieniach i liściach. Aparat fotosyntetyczny liścieni, w porównaniu do liści, które nie były infekowane, charakteryzował się niską wydajnością przechwytywania energii wzbudzenia przez centra fotosystemu II (PSII) oraz niższą efektywnością pułapkowania światła przez anteny PSII (F ' ' v /F m - wydajność otwartych jednostek PS II), ograniczoną utylizacją energii wzbudzenia przez chlorofil a (Ф PSII - kwantowa wydajność PSII), mniejszą wydajnością przekazywania energii wzbudzenia do dalszych reakcji fotochemicznych i niskim poziomem niezredukowanych pierwotnych akceptorów elektronów - Q A (q P - współczynnik fotochemicznego wygaszania fluorescencji), a także wyższym poziomem uszkodzeń i wyższą intensywnością rozpraszania energii w postaci ciepła (q N - współczynnik niefotochemicznego wygaszania fluorescencji). Ponadto, bezpośrednio inokulowane liścienie wykazywały niższą efektywność fazy jasnej i ciemnej fotosyntezy (R fd - wskaźnik witalności aparatu fotosyntetycznego). Stwierdzono także, że wzrost poziomu nadtlenku wodoru w liściach, (które nie były zakażane) 24 godziny po inokulacji, jest wskaźnikiem systemicznej reakcji obronnej, która w tym przypadku polegała na wzroście aktywności białek PR tj. chitynazy i β-1,3-glukanazy. 11

14 Podsumowując, wykazano wrażliwość aparatu fotosyntetycznego siewek rzepaku na inokulację zarodnikami P. lingam. Aktywność fotochemiczna liścieni była silniej hamowana, co wiązało się z efektem reakcji nadwrażliwości w postaci wysokiego poziomu nadtlenku wodoru. 3. Hura K., Hura T., Grzesiak M. (2014). Function of the photosynthetic apparatus of oilseed winter rape under elicitation by Phoma lingam phytotoxins in relation to carotenoid and phenolic levels. Acta Physiologiae Plantarum 36: Celem tej pracy było porównanie reakcji trzech odmianach rzepaku ozimego ( Liclassic, Lisek i Bojan ) na działanie filtratu pohodowlanego grzyba Phoma lingam (izolat Raw4 należący do Tox + ; Jędryczka i in. 1997, 1999) obecnego w pożywce stałej. Doświadczenie przeprowadzono w warunkach in vitro na siewkach. Za pomocą zestawu do pomiaru fluorescencji obrazowej analizowano aktywność aparatu fotosyntetycznego. Wykonano analizy zawartości barwników asymilacyjnych (chlorofil a + b, karotenoidy), wolnych związków fenolowych, przyrostu biomasy oraz cech morfologicznych siewek rzepaku (wysokość siewki, długość pędu, długość korzeni). Pomiary wykonano w 4., 7. i 11. dniu patogenezy. Wykazano różnicę w reakcji aparatu fotosyntetycznego siewek rzepaku ozimego na elicytację toksynami grzyba Phoma lingam. Obserwowanym zmianom aktywności fotosyntetycznej u elicytowanych siewek towarzyszyły zmiany zawartości chlorofilu, karotenoidów oraz wolnych związków fenolowych. Odporna odmiana Liclassic charakteryzowała się najbardziej sprawnym aparatem fotosyntetycznym w warunkach elicytacji. Wykazano, że wyższa aktywność aparatu fotosyntetycznego u badanej odmiany wiąże się ze wzrostem wydajności przechwytywania energii wzbudzenia przez centra reakcji fotosyntetycznej PSII, wyższą efektywnością pułapkowania światła przez anteny PSII, zwiększonym wykorzystaniem energii wzbudzenia przez chlorofil a, wyższą wydajnością przekazywania energii wzbudzenia do dalszych reakcji fotochemicznych, wysokim poziomem niezredukowanych pierwotnych akceptorów elektronów - Q A, mniejszą skalą uszkodzeń aparatu fotosyntetycznego oraz wyższą efektywnością fazy jasnej i ciemnej fotosyntezy. Ponadto, w 11. dniu elicytacji u tej samej odmiany, zanotowano wyraźnie wyższą od kontroli aktywność aparatu fotosyntetycznego, czemu odpowiadał wzrost zawartości chlorofilu, karotenoidów i związków fenolowych. Wzrost aktywności aparatu fotosyntetycznego u odmiany Liclassic przekładał się także na przyrost biomasy siewek po elicytacji. Tylko dla odmiany Liclassic 12

15 stwierdzono istnienie statystycznie istotnych liniowych korelacji pomiędzy zawartością karotenoidów, a większością mierzonych parametrów fluorescencji chlorofilu (F v '/F m ', Ф PSII, q P, q N ). U odmiany Lisek taką zależność wykazano tylko dla parametru F v '/F m ', a u odmiany Bojan takich korelacji nie obserwowano. W przypadku wrażliwej na suchą zgniliznę krzyżowych odmiany Bojan po 4., 7. i 11. dniach od momentu elicytacji zaobserwowano spadek zawartości karotenoidów. Tylko dla tej odmiany w analizowanym czasie zanotowano nieodwracalne zmiany w aktywności aparatu fotosyntetycznego w porównaniu do odpornych odmian ( Liclassic i Lisek ). W 11. dniu patogenezy aktywność fotosyntetyczna siewek odmiany Bojan była nadal istotnie niższa od zanotowanej dla nieelicytowanych siewek przy jednocześnie wysokim poziomie chlorofilu i związków fenolowych. Dla wszystkich badanych odmian rzepaku wykazano wyraźny wpływ elicytacji na cechy morfologiczne siewek w postaci redukcji długości łodygi, korzeni, jak i długości całych siewek. Podsumowując, w niniejszej pracy wykazano, że w ramach reakcji na działanie toksyn Phoma lingam wydajność aparatu fotosyntetycznego odpornej odmiany Liclassic, korelowała ze wzrostem zawartości poziomu karotenoidów i chlorofilu. Wzrost zawartości wolnych związków fenolowych u tej odmiany był biochemicznym wskaźnikiem uruchomienia mechanizmów obronnych. 4. Hura K., Hura T., Dziurka K., Dziurka M. (2014). Biochemical defense mechanisms induced in winter oilseed rape seedlings with different susceptibility to infection with Leptosphaeria maculans. Physiological and Molecular Plant Pathology 87: Celem eksperymentu przedstawionego w tej pracy było zbadanie kluczowych biochemicznych mechanizmów odporności na stres biotyczny, które mogą leżeć u podstaw odporności rzepaku ozimego na porażenie wywołane przez Leptosphaeria maculans. Punktem wyjścia dla przeprowadzenia badań stały się wcześniej uzyskane wyniki, które opublikowano w pracy nr 3. Na ich podstawie założono, że wyższa aktywność aparatu fotosyntetycznego u odpornej odmiany Liclassic, w warunkach inokulacji zarodnikami grzyba, będzie przekładać się na wydajną syntezę węglowodanów i związków fenolowych, które są ważnym biochemicznym elementem mechanizmów odporności na stres biotyczny. Do badań wybrano dwie odmiany rzepaku ozimego o zróżnicowanej tolerancji na porażenie L. maculans ( Liclassic i Bojan ). Przeprowadzono analizy zawartości rozpuszczalnych cukrów, wolnych związków fenolowych oraz 13

16 połączonych wiązaniami estrowymi/eterowymi z węglowodanami ściany komórkowej. Badano poziom nieenzymatycznych antyoksydantów, aktywność katalazy i dysmutazy ponadtlenkowej (różnych izoform SOD), aktywność chitynazy oraz β-1,3-glukanazy (białek PR). Ponadto wykonano histochemiczną detekcję anionorodnika ponadtlenkowego oraz ilościowe oznaczenie zawartości H 2 O 2. Eksperyment przeprowadzono na siewkach. Do inokulacji liścieni użyto izolat DH28. Zaobserwowano różnice w biochemicznej reakcji na inokulację zarodnikami grzyba pomiędzy badanymi odmianami rzepaku ozimego oraz wykazano istnienie wydajnego biochemicznego mechanizmu obronnego u odpornej odmiany rzepaku ozimego Liclassic w porównaniu do odmiany wrażliwej Bojan. U odmiany Liclassic nastąpił wzrost aktywności zarówno chitynazy, jak i β-1,3- glukanazy, zaliczanych do białek PR, które można traktować jako biochemiczne wskaźniki SAR. Wzrost aktywności β-1,3-glukanazy i chitynazy w liściach był dowodem reakcji rośliny zaatakowanej przez grzyba, rozpoznania patogena przez komórki gospodarza i ekspresji genów odporności. Odmiana odporna charakteryzowała się równocześnie wydajnym systemem antyoksydacyjnym, tzn. wyższą aktywnością poszczególnych izoform SOD oraz wyższym poziomem nieenzymatycznych antyoksydantów. Tylko w odmianie Liclassic wykazano obecność izoformy żelazowej w postaci trzech prążków (Fe-SODI, Fe-SODII Fe- SODIII). Wykazano, że zaobserwowany wzrost zawartości anionorodnika ponadtlenkowego w liścieniach obydwu odmian jest wskaźnikiem reakcji nadwrażliwości w odpowiedzi na inokulację zarodnikami grzyba, przy czym w roślinach odmiany wrażliwej zmiany w poziomie anionorodnika świadczyły o szybko postępującej infekcji, natomiast u odmiany odpornej były czynnikiem indukującym SAR, związaną ze wzrostem aktywności białek PR. Przeprowadzone analizy uwidoczniły, że inną z możliwych dróg neutralizacji nadtlenku wodoru jest jego udział w procesie wbudowywania związków fenolowych w struktury ściany komórkowej. Podczas inokulacji stopniowy wzrost zawartości fenoli w ścianie komórkowej u odpornej odmiany Liclassic korelował z niską zawartością nadtlenku wodoru. Jednocześnie spadkowi zawartości nadtlenku wodoru odpowiadał spadek aktywności katalazy. Obie zaobserwowane zależności świadczą o tym, że jednym z głównych mechanizmów usuwania nadtlenku wodoru był proces tworzenia połączeń pomiędzy fenolami a węglowodanami ściany komórkowej. W ten sposób u odmiany Liclassic nastąpiły równocześnie procesy neutralizacji jednej z reaktywnych form tlenu oraz wzmocnienie ściany komórkowej. Połączenie związków fenolowych wiązaniami estrowymi i/lub eterowymi z 14

17 węglowodanami ściany komórkowej spowodowało, że stała się ona sztywna oraz bardziej zwarta, przez co stanowiła mocniejszą barierę dla patogenicznych grzybów. W roślinach wrażliwej odmiany Bojan nadtlenek wodoru był głównie rozkładany do wody i tlenu przy udziale katalazy. Wskazywała na to istotnie wyższa aktywność katalazy u tej odmiany w porównaniu do zaobserwowanej u odpornej odmiany Liclassic. Ponadto uwidoczniono, że u odpornej odmiany Liclassic, w trakcie patogenezy dominuje ukierunkowane wykorzystanie węglowodanów w procesie syntezy związków fenolowych. Tylko u tej odmiany zawartość węglowodanów korelowała ze wzrostem zawartości związków fenolowych, istotnych w mechanizmach odporności na stres biotyczny. Podsumowując, zwiększona odporność na inokulację zarodnikami grzyba u odmiany Liclassic wynikała z wyższej aktywności białek PR (chitynazy i β-1,3- glukanazy), będących zarazem wskaźnikami SAR, oraz z wyższej aktywności enzymatycznych (izoformy SOD, obecność trzech izoform Fe-SODI, Fe-SODI II, Fe-SODI III) i nieenzymatycznych antyoksydantów. Inną drogą efektywnego zmiatania RFT, głównie nadtlenku wodoru, był jego udział w procesie wbudowania związków fenolowych w struktury ściany komórkowej, przez co równocześnie wzmocniona została jej zbitość i szczelność. 5. Hura K., Hura T., Dziurka K., Dziurka M. (2015). Carbohydrate, phenolic and antioxidant level in relation to chlorophyll a content in oilseed winter rape (Brassica napus L.) inoculated with Leptosphaeria maculans. European Journal of Plant Pathology 143: Celem piątej pracy było określenie zależności pomiędzy poziomem chlorofilu a, a zawartością rozpuszczalnych cukrów, wolnych i związanych ze ścianą komórkową związków fenolowych oraz niskocząsteczkowych antyoksydantów w liściach siewek trzech odmian rzepaku ozimego o zróżnicowanej odporności na L. maculans. Analizy wykonano w 7. i 14. dniu po infekcji zarodnikami grzyba. Inokulowano tylko liścienie (izolat DH28), natomiast analizy i pomiary przeprowadzono na liściach. Obok wyżej wspomnianych analiz biochemicznych, wykonano histochemiczne oznaczenie poziomu anionorodnika ponadtlenkowego oraz pomiar aktywności chitynazy i β-1,3-glukanazy. Założono, że zawartość chlorofilu a, która m.in. determinuje aktywność aparatu fotosyntetycznego, może mieć istotne znaczenie dla zwiększenia efektywności mechanizmów obronnych podczas inokulacji zarodnikami grzyba. Wykazano, że podczas patogenezy nastąpił wzrost zawartości chlorofilu a u odpornej ( Liclassic ) oraz średnio wrażliwej ( Lisek ) odmiany rzepaku. Dla tych samych odmian poziom chlorofilu a istotnie korelował z zawartością 15

18 rozpuszczalnych cukrów, z poziomem wolnych i związanych ze ścianą komórkową związków fenolowych, a także z zawartością nieenzymatycznych antyoksydantów. U wrażliwej odmiany Bojan natomiast spadkowi zawartości rozpuszczalnych węglowodanów podczas inokulacji towarzyszył spadek zawartości chlorofilu a, który wiązał się z destrukcyjnym działaniem RFT, w tym anionorodnika ponadtlenkowego. Obok RFT częstą przyczyną degradacji chlorofilu a w trakcie patogenezy, są same produkty rozpadu chlorofilu, np. feoforbid a (Pheide), który po wzbudzeniu światłem jest dodatkowym źródłem generowania RFT. Degradacja chlorofilu a oraz wysoki poziom anionorodnika ponadtlenkowego, zaobserwowany u wrażliwej odmiany Bojan były biochemicznymi symptomami obumierania komórek. Wzrost aktywności chitynazy i β-1,3-glukanazy w 7. i 14. dniu inokulacji świadczył o uruchomieniu mechanizmu typu SAR. Wykazano także, że zawartość cukrów rozpuszczalnych ma istotny wpływ na aktywność metabolizmu wtórnego, który wiąże się m.in. z syntezą związków fenolowych, czy nieenzymatycznych antyoksydantów. Zanotowano istotną zależność pomiędzy zawartością cukrów rozpuszczalnych, a zawartością związków fenolowych (wolnych i związanych ze ścianą komórkową) i nieenzymatycznych antyoksydantów dla odpornej odmiany Liclassic i średnio wrażliwej odmiany Lisek. Wykazano wpływ inokulacji zarodnikami L. maculans na stosunki wodne badanych odmian rzepaku ozimego. Zanotowano wzrost zawartości wody w liściach odpornej i średnio wrażliwej odmiany rzepaku ozimego. Dla tych samych odmian potwierdzono statystyczną istotność współczynników korelacji liniowej, pomiędzy zawartością wody w liściach a wzrostem zawartości związków fenolowych w ścianie komórkowej. Z jednej strony związki fenolowe uszczelniały ścianę komórkową, hamując w ten sposób rozprzestrzenianie się patogena grzybowego. Z drugiej strony, wzrost zawartości hydrofobowych pierścieni benzenu i związanych z nim łańcuchów węglowodorowych zwiększał hydrofobowy charakter ściany komórkowej. W takich warunkach słabo przepuszczalne dla wody hydrofobowe środowisko apoplastu, ograniczało przemieszczenie wody z symplastu do apoplastu, jak również kapilarny transport wody w apoplaście i w konsekwencji kutykularną transpirację. W ten sposób wyższa zawartość wody w komórkach liści, u odpornej i średnio wrażliwej odmiany, była czynnikiem zwiększającym efektywność mechanizmów obronnych, w tym działania rozpuszczalnych w wodzie antyoksydantów. Wykazano ponadto pozytywny związek pomiędzy wzrostem zawartości rozpuszczalnych węglowodanów a wzrostem wartości potencjału osmotycznego u odpornej odmiany Liclassic. W ten sposób wysoki potencjał osmotyczny soku komórkowego był dodatkowym czynnikiem, obok 16

19 uszczelniania ścian komórkowych, zatrzymującym wodę wewnątrz komórki. Sam proces wbudowywania związków fenolowych w ścianę komórkową przebiega z udziałem nadtlenku wodoru. Przeprowadzone badania wykazały, że wzrost zawartości fenoli ściany komórkowej jest jednym z mechanizmów neutralizacji nadtlenku wodoru w warunkach stresu biotycznego wywołanego przez L. maculans. Podsumowując, wykazano, że istnieje zależność pomiędzy zawartością chlorofilu a, a poziomem pierwotnych i wtórnych metabolitów u rzepaku ozimego inokulowanych zarodnikami L. maculans. U odpornej odmiany rzepaku ozimego wzrost zawartości chlorofilu a w trakcie patogenezy był istotnym czynnikiem wpływającym na zawartość cukrów, związków fenolowych i nieenzymatycznych antyoksydantów. Ważnym wskaźnikiem odporności roślin w patosystemie Brassica napus L. maculans była zawartość fenoli w ścianie komórkowej, które zwiększały jej szczelność i sztywność, a także ograniczały przemieszczanie wody z aktywnego metabolicznie symplastu do silnie hydrofobowego apoplastu. PODSUMOWANIE Przeprowadzone badania miały charakter poznawczy i skoncentrowane były głównie na rozpoznaniu specyficznych dla patosystemu rzepak - L. maculans mechanizmów obronnych przed widocznymi objawami porażenia. Za istotne osiągnięcie uważam określenie reakcji aparatu fotosyntetycznego siewek rzepaku ozimego na inokulację zarodnikami i elicytację toksynami L. maculans. Jest to doniesienie nowatorskie w skali światowej dla tego układu gospodarz-patogen. Na podstawie analizy parametrów fluorescencji chlorofilu wykazano różnice w aktywności aparatu fotosyntetycznego pomiędzy odporną, a wrażliwą odmianą rzepaku ozimego. Aparat fotosyntetyczny odmiany odpornej, w porównaniu do wrażliwej, był bardziej wydajny w przechwytywaniu energii wzbudzenia przez centra PSII oraz w przekazywaniu energii wzbudzenia do dalszych reakcji fotochemicznych. Charakteryzował się wzrostem efektywności pułapkowania światła przez anteny PSII, zwiększoną utylizacją energii wzbudzenia przez chlorofil a, mniejszą skalą uszkodzeń, a także wyższą efektywnością fazy jasnej i ciemnej fotosyntezy. Przeprowadzone badania uwidoczniły istotną rolę karotenoidów i chlorofilu w mechanizmie dostosowania aparatu fotosyntetycznego do stresu biotycznego. Po raz pierwszy wskazano, że u odpornej odmiany istnieje ścisła zależność pomiędzy zawartością chlorofilu a, a zawartością rozpuszczalnych cukrów, 17

20 poziomem wolnych i związanych ze ścianą komórkową związków fenolowych oraz zawartością nieenzymatycznych antyoksydantów. Wykazano, że systemiczna odporność nabyta dla układu rzepak - L. maculans wiąże się z wystąpieniem reakcji nadwrażliwości w postaci gwałtownego wzrostu poziomu reaktywnych form tlenu (nadtlenku wodoru, anionorodnika ponadtlenkowego), które indukowały wzrost aktywności chitynazy i β-1,3- glukanazy (białek PR). Ważnym osiągnięciem jest też wykazanie znaczenia procesu wbudowywania związków fenolowych w struktury ściany komórkowej podczas inokulacji zarodnikami L. maculans. Konsekwencją wzrostu wysycenia ściany komórkowej fenolami była neutralizacja nadtlenku wodoru oraz wzrost szczelności i zbitości ścian komórkowych. W ten sposób hamowana jest ekspansja patogena w zdrowe tkanki rośliny. Istotnym osiągnięciem było również stwierdzenie zależności pomiędzy zawartością fenoli w ścianie komórkowej, a poziomem uwodnienia komórek. Odporna odmiana charakteryzowała się wzrostem zawartości wody w liściach w trakcie patogenezy, czemu towarzyszyła także wyższa aktywność mechanizmów obronnych. Wzrost zawartości hydrofobowych pierścieni benzenu i związanych z nim łańcuchów węglowodorowych zwiększał hydrofobowy charakter ściany komórkowej, która w ten sposób ograniczała przemieszczenie wody z symplastu do apoplastu, jak również kapilarny transport wody w apoplaście i w konsekwencji, kutykularną transpirację. Wykazano, że biochemicznymi wskaźnikami wczesnej reakcji siewek rzepaku na patogen grzybowy są zmiany zawartości związków fenolowych, w tym kwasu cynamonowego i ferulowego, oraz zmiany aktywności amoniakoliazy L- fenyloalaniny. Poniżej przedstawiono schemat dotyczący wczesnych reakcji, fizjologicznych i biochemicznych, warunkujących wzrost odporności na inokulację zarodnikami Leptosphaeria maculans. Schemat przedstawia także możliwe zależności pomiędzy poszczególnymi procesami fizjologicznymi i biochemicznymi (aktywność aparatu fotosyntetycznego i metabolizm węglowodanów, wtórny metabolizm związków fenolowych, systemiczna odporność nabyta, aktywność enzymatycznych antyoksydantów, reakcja nadwrażliwości, aktywność białek PR). 18

21 Wzrost szczelności ściany komórkowej Wzrost uwodnienia komórek Wzrost aktywności enzymów antyoksydacyjnych: CAT, SOD, POX Systemiczna reakcja obronna Wykorzystanie H2O2 w procesie wbudowywania fenoli w ścianę komórkową UKŁAD: Rzepak - Leptosphaeria maculans Reakcja nadwrażliwości: wzrost poziomu O 2 -, H 2 O 2 Wzrost aktywności enzymu PAL, synteza wolnych fenoli Synteza chlorofilu i karotenoidów Wysycenie ścian komórkowych związkami fenolowymi Wzrost aktywności aparatu fotosyntetycznego Synteza rozpuszczalnych węglowodanów Wzrost aktywności metabolizmu wtórnego Wzrost aktywności chitynazy i β-1,3-glukanazy Ograniczona ekspansja L. maculans Intensyfikacja biochemicznych mechanizmów obronnych Rycina 1. Schemat fizjologicznych i biochemicznych mechanizmów obronnych uruchamianych we wczesnym etapie stresu biotycznego wywołanego przez patogeniczny grzyb Leptosphaeria maculans. 19

22 Literatura Balesdent M.H., Gall C., Robin P., Rouxel T Intraspecific variation in soluble mycelia protein and esterase patterns of Leptosphaeria maculans French isolates. Mycological Research 96: Hammond K.E., Lewis B.G The establishment of systemic infection in leaves of oilseed rape by Leptosphaeria maculans. Plant Pathology 36: Hayward A., McLanders J., Campbell E., Edwards D., Batley J Genomic advances will herald new insights into the Brassica: Leptosphaeria maculans pathosystem. Plant Biology 14:1-10. Howlett B.J., Idnurm A., Pedras M.S.C Leptosphaeria maculans, the causal agent of blackleg disease of Brassicas. Fungal Genetics and Biology 33:1-14. Jędryczka M., Rouxel T., Balesdent M.H., Mendes Pereira E., Bertrandy J Molecular characterization of Polish Phoma lingam isolates. Cereal Research Communications 25: Jędryczka M., Fitt BDL., Kachlicki P., Lewartowska E., Balesdent M.H., Rouxel T Comparison between Polish and United Kingdom populations of Leptosphaeria maculans, cause of stem canker of winter oilseed rape. Journal of Plant Diseases and Protection, 106: Jindřichová B., Fodor J., Šindelářová M., Burketová L., Valentová O Role of hydrogen peroxide and antioxidant enzymes in the interaction between a hemibiotrophic fungal pathogen, Leptosphaeria maculans, and oilseed rape. Environmental and Experimental Botany 72: Oliver R.P., Solomon P.S New developments in pathogenicity and virulence of necrotrophs. Current Opinion in Plant Biology 13: Rouxel T., Balesdent M.H The stem canker (blackleg) fungus, Leptosphaeria maculans, enters the genomic era. Molecular Plant Pathology 6: Shoemaker R.A., Brun H The teleomorph of the weakly aggressive segregate of Leptosphaeria maculans. Canadian Journal of Botany 79: Torres M.A ROS in biotic interactions. Physiologia Plantarum 138: Williams R.H, Fitt BDL Differentiating A and B groups of Leptosphaeria maculans, causal agent of stem canker (blackleg) of winter oilseed rape. Plant Pathology 48:

23 6. Omówienie pozostałych osiągnięć naukowo-badawczych Dotychczasowy dorobek naukowy obejmuje łącznie (z pięcioma pracami stanowiącymi szczególne osiągnięcie naukowe) 51 pozycji, w tym 41 publikacji w czasopismach znajdujących się w bazie Journal Citation Reports (JCR), a także rozdział w monografii i książce. Łączna liczba punktów za publikacje w czasopismach ujętych na liście MNiSW wynosi 1114 pkt., a sumaryczny Impact Factor według listy JCR (zgodnie z rokiem opublikowania) dla wszystkich prac wynosi 59,3, w tym dla 5 prac stanowiących osiągnięcie naukowe łączna liczba punktów MNiSW = 125, IF = 6,116. Aktualna liczba cytowań opublikowanych prac według bazy Web of Science wynosi 400, indeks h = 12. Pełny wykaz prac naukowych znajduje się w załączniku nr 5. 21

24 I. WYKAZ PUBLIKACJI PRZED UZYSKANIEM STOPNIA DOKTORA Publikacje w czasopismach posiadających współczynnik wpływu Impact Factor (IF), znajdujących się w bazie Journal Citation Reports (JCR) i wymienionych w części A wykazu Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego, o której mowa w 14 ust. 3 pkt 1 rozporządzenia: I.1. Rapacz M., Dawid [Hura] K An opportunity for fast and reliable evaluation of winter oilseed rape frost resistance using in vitro cultures. Journal of Agronomy and Crop Science 182: (IF 1999 = 0,319; pkt. MNiSW = 27; liczba cytowań: 3). I.2. Płażek A., Hura K., Rapacz M., Żur I The influence of ozone fumigation on metabolic efficiency and plant resistance to fungal pathogens. Journal of Applied Botany and Food Quality 75:8-13. (IF 2001 = 0,315; pkt. MNiSW = 20; liczba cytowań: 11). I.3. Rapacz M., Hura K The pattern of changes in photosynthetic apparatus in response to cold acclimation and de-acclimation in two contrasting cultivars of oilseed rape. Photosynthetica 40: (IF 2002 = 0,773; pkt. MNiSW = 20; liczba cytowań: 7). I.4. Płażek A., Hura K., Żur I Reaction of winter oilseed rape callus to different concentrations of elicitors: pectinase or chitosan. Acta Physiologiae Plantarum 25: (IF 2003 = 0,438; pkt. MNiSW = 20; liczba cytowań: 8). I.5. Płażek A., Hura K., Żur I., Niemczyk E Relationship between frost tolerance and cold-induced resistance of spring barley, meadow fescue and winter oilseed rape to fungal pathogens. Journal of Agronomy and Crop Science 189: (IF 2003 = 0,565; pkt. MNiSW = 27; liczba cytowań: 7). I.6. Płażek A., Rapacz M., Hura K Relationship between quantum efficiency of PSII and cold-induced plant resistance to fungal pathogens. Acta Physiologiae Plantarum 26, (IF 2004 = 0,433; pkt. MNiSW = 20; liczba cytowań: 7). 22

25 Prace opublikowane w innych recenzowanych czasopismach naukowych: I.7. Hura K Effect of Phoma lingam (Tode ex Fr.) Desm. fungus secondary metabolites on callus tissue of winter rape. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 469: (pkt. MNiSW = 6). I.8. Hura K., Rapacz M Effect of medium on toxic activity of Phoma lingam (Tode ex Fr.) Desm. secondary metabolites on Brassica napus L. callus culture. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 469: (pkt. MNiSW = 6). I.9. Żur I., Hura K Comparison of various viability tests for studies on cell stress response in Brassica napus suspension cultures. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 469: (pkt. MNiSW = 6). I.10. Żur I., Hura K., Rapacz M Effect of Phoma lingam (Tode ex Fr.) Desm. secondary metabolites on cell metabolic activity in Brassica napus suspension culture. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 469: (pkt. MNiSW = 6). 23

26 II. PRACE OPUBLIKOWANE PO UZYSKANIU STOPNIA DOKTORA Publikacje w czasopismach posiadających współczynnik wpływu Impact Factor (IF), znajdujących się w bazie Journal Citation Reports (JCR) i wymienionych w części A wykazu Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego, o której mowa w 14 ust. 3 pkt 1 rozporządzenia: II.1. Płażek A., Hura K., Żur I Influence of chitosan, pectinase and fungal metabolites on activation of phenylpropanoid pathway and antioxidant activity in antioxidant activity in oilseed rape callus. Acta Physiologiae Plantarum 27: (IF 2005 = 0,379; pkt. MNiSW = 20; liczba cytowań: 4). II.2. Hura T., Grzesiak S., Hura K., Grzesiak M., Rzepka A Differences in the physiological state between triticale and maize plants during drought stress and followed rehydration expressed by the leaf gas exchange and spectrofluorimetric methods. Acta Physiologiae Plantarum 28: (IF 2006 = 0,528; pkt. MNiSW = 20; liczba cytowań: 17). II.3. Grzesiak M.T., Rzepka A., Hura T., Hura K., Skoczowski A Changes in response to drought stress of triticale and maize genotypes differing in drought tolerance. Photosynthetica 45: (IF 2007 = 0,976; pkt. MNiSW = 20; liczba cytowań: 8). II.4. Grzesiak M.T., Rzepka A., Hura T., Grzesiak S., Hura K., Filek W., Skoczowski A Fluorescence excitation spectra of drought resistant and sensitive genotypes of triticale and maize. Photosynthetica 45: (IF 2007 = 0,976; pkt. MNiSW = 20; liczba cytowań: 5). II.5. Hura T., Hura K., Grzesiak M.T., Rzepka A Effect of long-term drought stress on leaf gas exchange and fluorescence parameters in C 3 and C 4 plants. Acta Physiologiae Plantarum 29: (IF 2007 = 0,295; pkt. MNiSW = 20; liczba cytowań: 34). II.6. Hura T., Grzesiak S., Hura K., Thiemt E., Tokarz K., Wędzony M Physiological and biochemical tools useful in drought-tolerance detection in genotypes of winter triticale: accumulation of ferulic acid correlates with drought tolerance. Annals of Botany 100: (IF 2007 = 2,939; pkt. MNiSW = 32; liczba cytowań: 47). 24

27 II.7. Hura T., Hura K., Grzesiak S Contents of total phenolics and ferulic acid, and pal activity during water potential changes in leaves of maize single-cross hybrids of different drought tolerance. Journal of Agronomy and Crop Science 194: (IF 2008 = 1,515; pkt. MNiSW = 27; liczba cytowań: 28). II.8. Rapacz M., Wolanin B., Hura K., Tyrka M The effects of cold acclimation on photosynthetic apparatus and the expression of COR14b in four genotypes of barley (Hordeum vulgare) contrasting in their tolerance to freezing and high-light treatment in cold conditions. Annals of Botany 101: (IF 2008 = 2,755; pkt. MNiSW = 32; liczba cytowań: 26). II.9. Janowiak F., Wojciechowska B., Maślak J., Hura K., Liu F., Jensen C.R The advantages of alternating over common deficit irrigation in tomato plants. Italian Journal of Agronomy-Rivista di Agronomia 3: (IF od 2015 = 0.955; pkt. MNiSW = 25; liczba cytowań: 0). II.10. Płażek A., Skoczowski A., Hura K., Libik M., Barna B Accumulation of H 2 O 2 and changes in activities of antioxidative enzymes and β-1,3 glucanase in barley and meadow fescue leaves attacked by Bipolaris sorokiniana. Cereal Research Communications 37: (IF 2015 = 0.528; pkt. MNiSW = 27; liczba cytowań: 3). II.11. Hura T., Hura K., Grzesiak S Leaf dehydration induces different content of phenolics and ferulic acid in drought-resistant and -sensitive genotypes of spring triticale. Zeitschrift für Naturforschung C 64c: (IF 2009 = 0,800; pkt. MNiSW = 13; liczba cytowań: 9). II.12. Hura T., Hura K., Grzesiak S Physiological and biochemical parameters for identification of QTLs controlling the winter triticale drought tolerance at the seedlings stage. Plant Physiology and Biochemistry 47: (IF 2009 = 2,485; pkt. MNiSW = 32; liczba cytowań: 12). II.13. Janeczko A., Hura K., Skoczowski A., Idzik I., Biesaga-Kościelniak J., Niemczyk E Temperature-dependent impact of 24-epibrassinolide on the fatty acid composition and sugar content in winter oilseed rape callus. Acta Physiologiae Plantarum 31: (IF 2009 = 1,232; pkt. MNiSW = 20; liczba cytowań: 7). 25

28 II.14. Hura T., Hura K., Grzesiak M.T The usefulness of chlorophyll fluorescence parameters in harvest prediction in ten genotypes of winter triticale under optimal growth conditions. Plant Biosystems 143: (IF 2009 = 0,744; pkt. MNiSW = 20; liczba cytowań: 9). II.15. Hura T., Hura K., Grzesiak S Possible contribution of cell wallbound ferulic acid in drought resistance and recovery in triticale seedlings. Journal of Plant Physiology 166: (IF 2009 = 2,500; pkt. MNiSW = 32; liczba cytowań: 17). II.16. Hura T., Hura K., Grzesiak S., Banaszak Z Simulation of osmotic stress during the early stages of triticale development as a promising laboratory test for screening drought resistance. Cereal Research Communications 38: (IF 2010 = 0,084; pkt. MNiSW = 27; liczba cytowań: 1). II.17. Hura T., Hura K., Grzesiak M Early stage de-etiolation increases the ferulic acid content in winter triticale seedlings under full sunlight conditions. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 101: (IF 2010 = 2,116; pkt. MNiSW = 20; liczba cytowań: 4). II.18. Hura T., Hura K., Grzesiak M Soil drought applied during the vegetative growth of triticale modifies physiological and biochemical adaptation to drought during the generative development. Journal of Agronomy and Crop Science 197: (IF 2011 = 2,433; pkt. MNiSW = 35; liczba cytowań: 15). II.19. Hura T., Hura K., Dziurka K., Ostrowska A., Bączek-Kwinta R., Grzesiak M.T An increase in the content of cell-wall bound phenolics correlates with the productivity of triticale under soil drought. Journal of Plant Physiology 169: (IF 2012 = 2,791; pkt. MNiSW = 35; liczba cytowań: 8). II.20. Grzesiak M.T., Waligórski P., Janowiak F., Marcińska I., Hura K., Szczyrek P., Głąb T The relations between drought susceptibility index based on grain yield (DSIGY) and key physiological seedling traits in maize and triticale genotypes. Acta Physiologiae Plantarum 35: