Zboża wieloletnie mają pomóc w złagodzeniu skutków postępującej globalnej degradacji środowiska i utraty bioróżnorodności. Nad pomysłami wykorzystania mikroorganizmów w uprawach rolnych pracują biolodzy z UMK w ramach międzynarodowego projektu NAPERDIV.
Z powodu zmian klimatycznych oraz kurczenia się areałów cały czas ewoluuje system uprawy roślin. Rolnictwo dąży do uprzemysłowienia, nastawione jest na szybką produkcję. Co więc zrobić, żeby było zgodne z naturą? Aby sprostać temu zadaniu, trzeba znaleźć nowe grunty pod uprawy. Jednym ze sposobów na zagospodarowanie przez rolnictwo kolejnych terenów jest wykorzystanie ziem o wysokim zasoleniu, których nie brakuje. W naszym regionie przykładem są chociażby okolice Ciechocinka lub Inowrocławia. Zbyt wysokie zasolenie gleb dotyczy również wielu innych obszarów na świecie i wiąże się z negatywną działalnością człowieka, taką jak np. niewłaściwe nawadnianie, wylesianie i intensywne nawożenie. Zasolenie gleby może prowadzić do powstania suszy fizjologicznej dla roślin: roślina uprawiana w glebie o zbyt niskim potencjale osmotycznym nie może pobierać wody z otocznia, mimo że się tam ona znajduje. Prowadzi to obniżenia uzyskiwanych plonów z upraw.
FOT. Prof. dr hab. Katarzyna Hrynkiewicz i dr Bliss Furtado i pz Katedry Mikrobiologii Wydziału Nauk Biologicznych i Weterynaryjnych fot. Andrzej Romański
W związku z nowymi wyzwaniami dla rolnictwa biolodzy z UMK od lat zajmują się zagadnieniem zwiększenia odporności roślin na zasolenie poprzez ich inokulację, czyli przenoszenie na rośliny uprawne wyselekcjonowanych mikroorganizmów, pochodzących z terenów skrajnie zasolonych.
Na prawidłowy wzrost roślin na glebach zasolonych lub na glebach, które są dotknięte suszą, wpływa ich mikrobiom, co udowodnili naukowcy z UMK.
Mikrobiom to naturalny zestaw mikroorganizmów charakterystyczny dla danego gatunku rośliny. Najczęściej jest przez nią selektywnie dobierany z otaczającego środowiska glebowego. Gdy gleba ulega degradacji lub poddana jest długotrwałej suszy, mikrobiom w glebie ulega zmianie, a roślina, aby przetrwać, musi się do niego przystosować. Pomocne w przystosowaniu do niekorzystnych warunków środowiskowych mogą okazać się mikroorganizmy, które już zasiedlają tkanki rośliny, np. znajdowały się w nasionach lub wprowadzone do rośliny na drodze jej inokulacji.
Nasze badania koncentrują się wokół poznania naturalnego mikrobiomu roślin w kontekście ich odporności na stres – tłumaczy prof. dr hab. Katarzyna Hrynkiewicz, kierowniczka Katedry Mikrobiologii na Wydziale Nauk Biologicznych i Weterynaryjnych UMK. – Przy okazji izolujemy bakterie i grzyby charakteryzujące się szczególnymi właściwościami promującymi wzrost roślin w niekorzystnych warunkach środowiskowych.
Zespół prof. Hrynkiewicz wziął pod lupę m.in. roślinę Salicornia europaea, w Polsce chronioną, ale w niektórych krajach europejskich wykorzystywaną jako warzywo lub dodatek do potraw. – Badaliśmy ją zarówno pod kątem naturalnego mikrobiomu, jak i mikroorganizmów przystosowanych do wysokiego zasolenia. Po ich przebadaniu stosowaliśmy je do inokulacji. Przypuszczaliśmy, że te specyficzne mikroorganizmy wyizolowane z naturalnych warunków, z rośliny halofilnej (słonolubnej) mogą w niekorzystnych warunkach środowiskowych zasolenia bądź suszy stymulować wzrost roślin uprawnych, co prowadzi do większych plonów.
W 2021 r. w ramach projektu „Uprawa zbóż wieloletnich oparta na naturze jako model zachowania bioróżnorodności funkcjonalnej w przyszłościowym rolnictwie” (NAPERDIV) biolodzy rozpoczęli prace nad rośliną Thinopyrum intermedium (pszenicą zwyczajną pośrednią), która może być uprawiana w cyklu wieloletnim. Eksperymentalnie jest już wysiewana na stanowiskach w całej Europie, począwszy od zimnej Szwecji po cieplejsze rejony południa naszego kontynentu. Systemy wieloletnie, zbliżone cechami do ekosystemów naturalnych, zwłaszcza łąk, są innowacyjnym pomysłem służącym promocji rolnictwa opartego na naturze.
W obecnie funkcjonujących standardach rolnictwa obowiązuje jednoroczny cykl uprawy zboża obejmujący przygotowanie gruntu, siew, nawożenie, opryski i żniwa. Po czym cały proces zaczyna się od początku. W ten sposób co roku rolnicy naruszają strukturę gleby, a w efekcie jej mikrobiom. Nowe podejście oznacza zmniejszenie nakładów pracy oraz redukcję kosztów dla środowiska: spadnie poziom zniszczenia struktury gleby oraz ilość środków stosowanych do ochrony roślin przed patogenami. Dodatkowo uprawy wieloletnie pozytywnie wpływają na łagodzenie zmian klimatycznych poprzez zapewnienie glebie stałej okrywy roślinnej. Dzięki temu uprawy mogą być bardziej opłacalne i ekologiczne. – Dlatego staram się ten projekt wypromować nie tylko naukowo, ale też wśród rolników i firm rozprowadzających nasiona – mówi prof. Katarzyna Hrynkiewicz.
NAPERDIV to międzynarodowy projekt, w którym bierze udział osiem ośrodków: z Niemiec, Austrii, Belgii, Francji, Szwecji i Rumunii. Każdy z zespołów zajmuje się innym zagadnieniem. Toruńscy naukowcy koordynują zespołem „Crop-associated microbiome”, odpowiadającym za interakcję roślin z mikroorganizmami. Tworzą go oprócz prof. Hrynkiewicz postdoc z Japonii dr Makoto Kanasugi, dr Edyta Deja-Sikora i dr Bliss Furtado. Ta ostatnia była doktorantką, która wykonywała wcześniejsze badania w europejskim projekcie Horyzont 2020. Zajmowała się Salicornią, badaniem mikrobiomu grzybowego i izolacją mikroorganizmów grzybowych, które mogłyby stymulować wzrost innych roślin uprawnych. Chodziło o grzyby endofityczne. Po wyselekcjonowaniu tych najlepszych, które mogą promować wzrost, przenosiła je na rośliny trawiaste. Badania były prowadzone we współpracy z duńską firmą DLF Seeds A/S. Dr Bliss Furtado odbyła tam trzymiesięczny staż, w czasie którego prowadziła próby wykorzystania mikrobiologicznych inokulatów do zwiększenia tolerancji roślin na niekorzystne warunki środowiskowe. Teraz wraz z toruńskim zespołem sprawdza mikrobiom glebowy i roślin, bada równowagę i zmiany w mikrobiomie i dąży do ustalenia, w jaki sposób mikrobiom będzie wpływał na łagodzenie zmian klimatycznych. Wyniki uzyskane w projekcie NAPERDIV mogą być podstawą do zmian prawnych w Unii Europejskiej dotyczących produkcji rolnej. Przyczynią się też do zwiększenia bezpieczeństwa żywnościowego i powstania nowych gatunków roślin. Projekt zaplanowany jest do 2024 r.
– Dodatkowy aspektem aplikacyjnym będzie izolacja mikroorganizmów z rośliny utrzymujących się w mikrobiomie przez dłuższy czas i mających pozytywny wpływ na wzrost roślin uprawnych – podsumowuje prof. Hrynkiewicz. – Mamy nadzieję, że te wyselekcjonowane w oparciu o kilkaset szczepów bakterie i grzyby będą mogły być stosowane do inokulacji jako naturalne mikroorganizmy, mogące wspomagać wzrost roślin.
Dziewiętnaścioro wybitnych młodych naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego otrzymało stypendia ministra edukacji i nauki. Dzięki temu przez trzy lata będą oni otrzymywali wsparcie w wysokości 5 390 zł miesięcznie. W tegorocznej edycji konkursu wpłynęło 1719 wniosków. 215 laureatów zostało wyłonionych przez ekspertów reprezentujących wszystkie dyscypliny naukowe i artystyczne. Najwięcej stypendiów – aż 19, zostało przyznanych naukowcom zgłoszonym przez Uniwersytet Jagielloński.
Stypendia otrzymali młodzi naukowcy, którzy prowadzą innowacyjne badania naukowe na wysokim poziomie i mają na koncie imponujący dorobek naukowy o wysokim prestiżu i międzynarodowym zasięgu. Najwyżej punktowano autorstwo lub współautorstwo monografii naukowej, rozdziału w monografii naukowej lub artykułu naukowego, o ile zostały wydane przez wydawnictwo albo opublikowane przez czasopismo ujęte w ministerialnym wykazie.
W tegorocznej edycji minister edukacji i nauki przyjął nowe podejście do sposobu wyłaniania kandydatów do stypendium, wynikające z równości dyscyplin naukowych i artystycznych. Polega ono na przyznawaniu w każdej z dyscyplin podobnej liczby stypendiów. Tym samym młodzi naukowcy konkurowali ze sobą w ramach danej dyscypliny, a nie całej dziedziny. Podejście to zagwarantowało młodym naukowcom równy dostęp do stypendiów, niezależnie od dyscypliny, w której prowadzą działalność naukową.
Przy ocenie wniosków największą wagę przykładano do wymiernych efektów działalności naukowej młodego naukowca w postaci publikacji naukowych (lub dzieł artystycznych – w przypadku dziedziny sztuki) oraz zastosowań praktycznych wyników prowadzonych badań naukowych lub prac rozwojowych.
Naukowcy z UJ, którzy otrzymali stypendia:
Dziedzina nauk humanistycznych:
filozofia – dr Jacek Wawer,
historia – mgr Justyna Gałuszka,
językoznawstwo – mgr Damian Herda,
literaturoznawstwo – dr Karina Jarzyńska,
nauki o kulturze i religii – dr Anna Szołucha oraz mgr Małgorzata Fijał,
nauki o sztuce – dr Agata Dworzak oraz mgr Filip Jankowski;
Dziedzina nauk medycznych i nauk o zdrowiu:
nauki o zdrowiu – dr Magdalena Mijas oraz dr Urszula Marcinkowska-Trimboli;
Dziedzina nauk społecznych:
geografia społeczno-ekonomiczna i gospodarka przestrzenna – mgr Łukasz Fiedeń,
nauki o komunikacji społecznej i mediach – mgr Barbara Cyrek,
nauki prawne – dr Kamil Mamak,
nauki socjologiczne – mgr Agata Rejowska,
psychologia – mgr Gabriela Gore-Gorszewska;
Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych:
informatyka – dr Adam Polak,
matematyka – dr Marcin Sroka,
nauki biologiczne – dr Michał Filipiak,
nauki o Ziemi i środowisku – mgr Ewa Grabska-Szwagrzyk.
22 kwietnia odbyło się posiedzenie specjalnie powołanego Komitetu Sterującego, który nadzoruje wdrażanie największego i najważniejszego dla WUM projektu, jakim jest rewitalizacja Szpitala Klinicznego Dzieciątka Jezus.
Komitet Sterujący podejmuje kluczowe decyzje, odpowiada także za uzyskanie oczekiwanych rezultatów projektu. Na jego czele stoi rektor Zbigniew Gaciong, w skład wchodzą m.in. Wojciech Lisik, prorektor ds. klinicznych i inwestycji oraz Anna, Łukasik, dyrektor Uniwersyteckiego Centrum Klinicznego WUM. Na posiedzeniu omówiono postęp działań związanych z projektem rewitalizacyjnym, zaakceptowano stan ich zaawansowania oraz rozpoczęto prace nad szczegółami koncepcji Centrum Transplantacyjnego.
W lutym br. Ministerstwo Zdrowia i Uniwersyteckie Centrum Kliniczne WUM podpisały umowę na dofinansowanie realizacji programu wieloletniego pn. „Podniesienie jakości i dostępności świadczeń medycznych w Uniwersyteckim Centrum Klinicznym Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego – Szpital Kliniczny Dzieciątka Jezus”. Umowa obejmuje lata 2022-2026, jej wartość wynosi 547 809 930 zł, z czego środki z MZ – 529 881 000 zł, a wkład własny WUM – 17 928 930 zł. Inwestycja obejmuje budowę nowego budynku szpitalnego oraz przebudowę istniejącej infrastruktury.
Wydział Historyczny Uniwersytetu Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy zaprasza na międzynarodowe sympozjum naukowe „Różne oblicza archeologii”, które odbędzie się 27 kwietnia 2022 (środa) o godzinie 11:00 w auli prof. Buczka w budynku UKW na ul. Poniatowskiego 12.
W programie:
Prof. Pavel Vařeka (Západočeská univerzita v Plzni / Uniwersytet Zachodnioczeski w Pilźnie, Czeska Republika), Archeologia komunizmu w Republice Czeskiej;
Prof. Jacek Woźny (Uniwersytet Kazimierza Wielkiego, Polska). Archeologia wojenna w województwie kujawsko-pomorskim (zarys zagadnienia);
Mgr Radosław Liwoch (Muzeum Archeologiczne w Krakowie, Polska), Archeologia o trzech pierwszych stuleciach Rusi nad Bugiem i Dniestrem;
Dr Aneta Gołębiowska – Tobiasz (Západočeská univerzita v Plzni / Uniwersytet Zachodnioczeski w Pilźnie, Czeska Republika), Kamień w kulturze materialnej i duchowej koczowników tureckich Azji Środkowo-Zachodniej i ich dziedzictwo w średniowiecznej Europie (runika, pisanice, sztuka stel, sztuka naskalna, rzeźba;
Prof. Dariusz Dąbrowski (Uniwersytet Kazimierza Wielkiego, Polska), Pomiędzy źródłoznawstwem a archeologią (na średniowiecznych przykładach ruskich).
Naukowcy z Katedry Informatyki i Automatyki Wydziału Elektrotechniki i Informatyki Politechniki Rzeszowskiej opracowali automatyczną metodę określania jakości obrazów rezonansu magnetycznego. Program może stanowić wsparciem dla techników radiologów, umożliwiając skrócenie czasu badania.
Rezonans magnetyczny jest nieinwazyjnym badaniem, które pozwala określić, w jakim stanie znajdują się organy wewnętrzne, tkanki, a także precyzyjnie wychwycić zmiany patologiczne w układzie mięśniowym, szkieletowym i w szpiku kostnym. Niestety częstym problemem jest zła jakość obrazu medycznego. Zdarza się, że chcąc uzyskać miarodajne wyniki, należy powtórzyć badanie.
Pomysł na realizację projektu wynikał z obserwacji problemów z jakością obrazów, które stawiane są przed radiologiem lub technikiem podczas badania za pomocą rezonansu magnetycznego. Dr hab. inż. Mariusz Oszust, prof. PRz z Katedry Informatyki i Automatyki na Wydziale Elektrotechniki i Informatyki podkreślił, że program komputerowy opracowany na Politechnice Rzeszowskiej jest wsparciem dla technika podczas badania. Pozwala zmierzyć jakość rejestrowanych obrazów w sposób skorelowany ze średnią oceną jakości dużej grupy radiologów. „Pomiar jakości pozwoli na odrzucenie skanów o słabej jakości, zaproponowanie lepszych parametrów skanera i ewentualnie automatyczną pracę skanera” – tłumaczy dr hab. inż. Mariusz Oszust, prof. PRz.
Jakość obrazów rezonansu magnetycznego nie zależy wyłącznie od parametrów skanera, ale także od badanej części ciała oraz indywidualnych cech pacjenta. Technik lub radiolog przeprowadzający badanie był jak dotąd wspierany miarą stosunku sygnału do szumu, a decyzję dotycząca kwalifikowalności obrazów podejmował w sposób subiektywny. Zastosowanie metody opracowanej przez naukowców Politechniki Rzeszowskiej do oceny jakości opartej na uczeniu maszynowym może doprowadzić do automatyzacji i skrócenia czasu badania. Program oferuje dodatkową informację, na podstawie której technik będzie mógł podjąć decyzję dotyczącą powtórzenia sekwencji obrazowania. Umożliwi to automatyzację procesu i dobór odpowiednich parametrów skanera. Do tej pory żadne dostępne na rynku rozwiązania nie oferują zbliżonej funkcjonalności.
Program komputerowy do określania jakości obrazów rezonansu magnetycznego może być stosowany w placówkach wykonujących tego typu badania. Ten innowacyjny projekt jest również ciekawą ofertą dla producentów skanerów i fantomów do ich kalibracji.
„Największym wyzwaniem jest pozyskanie odpowiednio zróżnicowanej bazy obrazów rezonansu i ocena subiektywna wykonana przez reprezentatywną grupę radiologów. Tylko dzięki odpowiednio dużym zbiorom danych kolejne etapy rozwoju rozwiązania, polegające na utworzeniu modeli jakości za pomocą metod sztucznej inteligencji, będą mogły być dokonane. Utworzenie takiej bazy jest wyzwaniem zarówno natury finansowej, jak i organizacyjnej” – podkreśla prof. PRz Mariusz Oszust.
Projekt został zrealizowany dzięki dofinansowaniu w wysokości prawie 90 tys. zł w ramach II naboru do programu grantowego Podkarpackiego Centrum Innowacji.
