Zakład Biochemii i Biotechnologii

Zakład Biochemii i Biotechnologii realizuje prace badawcze, których celem jest analiza zjawisk zachodzących w gatunkach roślin użytkowych pod wpływem stresów abiotycznych oraz biotycznych na poziomie podstawowym, identyfikacja i opracowanie zależności czynników determinujących wystąpienie zachodzących zjawisk, opracowanie ich mechanizmów oraz wskazanie możliwości wykorzystania zdobytej wiedzy w praktyce.

1. Badania z zakresu embriologii eksperymentalnej i somatycznej embriogenezy. Poznanie na poziomie fizjologicznym, cytogenetycznym, biochemicznym, metabolitycznym, genetycznym, epigenetycznym oraz transkrypcyjno-translacyjnym procesów zachodzących w kulturach in vitro sprzyjających regeneracji roślin. Badanie roli czynników abiotycznych (takich jak światło czy jony metali, metabolity itd.) na regeneracje roślin na poziomie komórkowym przejawiające się u regenerantów i dziedziczone w cyklach generatywnych. Rozwijanie, na bazie podstaw teoretycznych funkcjonowania kultur in vitro, wydajnych metod regeneracji roślin użytkowych jako istotnego narzędzia do badań podstawowych oraz praktyki rolniczej.

2. Rozwijanie teoretycznych podstaw szeroko rozumianej heterozji u rośli użytkowych ze szczególnym naciskiem na zjawiska zachodzące w systemach cytoplazmatyczno-jądrowej męskiej sterylności na przykładzie zbóż. Poszukiwanie modeli teoretycznych oraz praktycznych zjawiska. Opracowanie wydajnych metod selekcji materiałów roślinnych.

3. Doskonalenie metod badawczych na rzecz hodowli roślin uprawnych, rozwijanie molekularnej platformy bioinformatycznej.

4. Badanie uwarunkowań morfologicznych, fizjologicznych i genetycznych cech użytkowych, (w tym odporności na stresy biotyczne i abiotyczne) roślin rolniczych oraz badanie populacji ważnych gospodarczo patogenów grzybowych roślin użytkowych.

Publikacje Zakładu Biochemii i Biotechnologii

2025

1. Czasopisma recenzowane, ze współczynnikiem wpływu IF:
   • ​​Czembor E., Tratwal A., Pukacki J., Krystek M., Czembor J.H. Managing fungal pathogens of field crops in sustainable agriculture and AgroVariety internet application as a case study. Journal of Plant Protection. 2025 in press

2024

1. Czasopisma recenzowane, ze współczynnikiem wpływu IF:
   • ​​Czembor, E.; Frasiński, S.; Urbaniak, M.; Waśkiewicz, A.; Czembor, J.H.; Stępień, Ł. (2024)  Fusarium Species Shifts in Maize Grain as a Response to Climatic Changes in Poland. Agriculture, 14(10), 1793. MNiSW: 100 pkt, IF=3,3.  https://doi.org/10.3390/agriculture14101793
   • Cyran, M.R., Snochowska, K.K., Potrzebowski, M.J., Kaźmierski, S., Azadi, P., Heiss, C., Tan, L., Ndukwe, I., Bonikowski, R. (2024) Xylan-cellulose core structure of oat water-extractable β-glucan macromolecule: Insight into interactions and organization of the cell wall complex. Carbohydrate Polymers 324, 121522. 140 pkt, IF: 9,4. https://doi.org/j.carbpol.2023.121522
   • Orłowska, R., Zimny, J., Żebrowski, J. Androsiuk, P., Bednarek, P.T. (2024) An insight into tissue culture-induced variation origin shared between anther culture-derived triticale regenerants. BMC Plant Biology, 24, 43. https://doi.org/10.1186/s12870-023-04679-w
   • Stefański, P., Ullah, S., Matysik, P., Rybka, K. (2024) Triticale field phenotyping using RGB camera for ear counting and yield estimation. Journal of Applied Genetics, 65, 271-281. https://doi.org/10.1007/s13353-024-00835-6
   • Xie, Y., Zhao, Y., Chen, L., Wang, Y., Xue, W., Kong, D., Li, C., Zhou, L., Li, H., Zhao, Y., Wang, B., Xu, M., Zhao, B., Bilska-Kos, A., Wang, H. (2024) ZmELF3.1 integrates the RA2-TSH4 module to repress maize tassel branching. New Phytologist, 241 (1), 490-503. 140 pkt, IF: 11,2. https://doi.org/10.1111/nph.19329
   • Leśniowska-Nowak, J., Bednarek, P.T., Czapla, K., Nowak, M., Niedziela, A. (2024) Effect of chromosomal localization of NGS-based markers on their applicability for analyzing genetic variation and population structure of hexaploid triticale. International Journal of Molecular Sciences, 25(17):9568. https://doi.org/10.3390/ijms25179568
   • Orłowska, R., Dynkowska, W.M., Niedziela, A., Zebrowski, J., Zimny, J., Androsiuk, P., Bednarek, P.T. (2024) β-glucans, SAM, and GSH fluctuations in barley anther tissue culture conditions affect regenerants’ DNA methylation and GPRE. BMC Plant Biology, 24, 853. https://doi.org/10.1186/s12870-024-05572-w
2. Czasopisma recenzowane, bez współczynnika wpływu IF:​​
   • ​​Stefański, P., Rybka, K., Matysik, P. (2024) Fenotypowanie zagęszczenia łanu pszenżyta ozimego w warunkach polowych przy użyciu kamery RGB / Phenotyping of winter triticale canopy density in field conditions using an RGB camera. Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, https://doi.org/10.37317/biul-2024-0001
3. Czasopisma popularno-naukowe:
   • ​​

2023

1. Czasopisma recenzowane, ze współczynnikiem wpływu IF:
   • Adamczyk, S., Chojak-Koźniewska, J., Oleszczuk, S., Michalski, K., Velmala, S., Zantis, L.J., Bosker, T., Zimny, J., Adamczyk, B., Sowa, S. (2023) Polystyrene nanoparticles induce concerted response of plant defense mechanisms in plant cells. Scientific Reports, 13, 22423. 140 pkt. MEiN, IF: 4,6. https://doi.org/10.1038/s41598-023-50104-5
   • Czembor, E., Czembor, J.H., Wnuk, E. (2023) Odporność odmian regionalnych i tradycyjnych jęczmienia jarego na porażenie mączniakiem prawdziwym zbóż i traw (Blumeria graminis f. sp. hordei). Progres in Plant Protection, 63 (4), 224-232. 40 pkt. MEiN, IF=0,34. http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2023-023
   • Czembor, J.H. (2023) Barley Genetic Resources: Advancing Conservation and Applications for Breeding. Agronomy, 13, 2901. 100 pkt, IF: 3,7. https://doi.org/10.3390/agronomy13122901
   • Czembor, J.H.; Czembor, E. (2023) Sources of Resistance to Powdery Mildew in Wild Barley (Hordeum vulgare subsp. spontaneum) Collected in Jordan, Lebanon, and Libya. Agronomy, 13 (10), 12462. 100 pkt. MEiN, IF=3,7. https://doi.org/10.3390/agronomy13102462
   • Czembor, J.H.; Czembor, E.; Krystek, M.; Pukacki, J. (2023) AgroGenome: interactive genomic-based web server developed based on data collected for accessions stored in Polish Genebank. Agriculture, 13 (1), 193. 100 pkt. MEiN, IF=3,41. https://doi.org/10.3390/agriculture13010193
   • Czembor, J.H., Czembor, E. (2023) Barley Sources of Resistance to the Net Form of Net Blotch (Pyrenophora teres f. teres). Biological Life Science Forum, 27 (1), 9. https://doi.org/10.3390/IECAG2023-15517
   • Klajmon, A.; Makowska, K.; Zimny, J.; Oleszczuk, S.; Libik-Konieczny, M.; Sebela, M.; Gasparikova, I.; Bąba, W.; Konieczny, R. (2023) Gum arabic influences the activity of antioxidant enzymes during androgenesis in barley anthers. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 153, 145-157. 100 pkt MEiN, IF=2,73. https://doi.org/10.1007/s11240-023-02451-4 
   • Michalski, K.; Ziąbska, P.; Sowa, S.; Zimny, J.; Linkiewicz, A. (2023) Evaluation of CRISPR/Cas9 constructs in wheat cell suspension cultures. International Journal of Molecular Sciences 24 (3), 2162. 140 pkt MEiN, IF=6,21. https://doi.org/ijms24032162
   • Niedziela, A.; Bednarek, P.T. (2023) Population structure and genetic diversity of a germplasm for hybrid breeding in rye (Secale cereale L.) using high-density DArTseq-based silicoDArT and SNP markers. Journal of Applied Genetics, 64, 217-229. 140 pkt. MEiN, IF=2,65. https://doi.org/10.1007/s13353-022-00740-w
   • Orłowska, R.; Żebrowski, J.; Dynkowska, W.M.; Androsiuk, P.; Bednarek, P.T. (2023) Metabolomic changes as a key factors of green plant regeneration efficiency of triticale in vitro anther culture. Cells, 12 (1), 163. 140 pkt. MEiN, IF=7,67. https://doi.org/10.3390/cells12010163
   • Tyrka, M., Krajewski, P., Bednarek, P.T., Rączka, K., Drzazga, T., Matysik, P., Martofel, R., Woźna-Pawlak, U., Jasińska, D., Niewińska, M., Ługowska, B., Ratajczak, D., Sikora, T., Witkowski, E., Dorczyk, A., Tyrka, D. (2023) Genome-wide association mapping in elite winter wheat breeding for yield improvement. Journal of Applied Genetics, 64, 377-391. 140 pkt. MEiN, IF=2,65. https://doi.org/10.1007/s13353-023-00758-8
2. Czasopisma recenzowane, bez współczynnika wpływu IF:
   • Czembor J.H., Czembor E., Kisiela A., Wnuk E. (2023) Odporność na mączniaka prawdziwego (Blumeria graminis f.sp. hordei) odmian jęczmienia jarego włączonych do Programu Porejestrowego Doświadczalnictwa Odmianowego w roku 2022 . Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 299, 29-37. 20 pkt MEiN. https://doi.org/10.37317/biul-2023-0004.​​
   • Dynkowska, W. M., Cyran, M. R. (2023) „Parametry selekcyjne w hodowli nowych odmian pszenicy w aspekcie produkcji żywności funkcjonalnej”, Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, 299, 11-20. 20 pkt MEiN. https://doi.org/10.37317/biul-2023-0002
   • Rybka, K. (2023) „Najnowsze doniesienia z zakresu biotechnologii i hodowli zbóż: CBB7 siódma konferencja Cereal Biotechnology and Breeding w Wernigerode, Niemcy”, Biuletyn Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin, (300), s. 77-89. doi: https://doi.org/10.37317/biul-2023-0014.
3. Czasopisma popularno-naukowe:
   • ​​Dynkowska, W. (2023) Małe reaktory modułowe przyszłością energetyczną Polski. Fizyka w Szkole, 1/2023, 4-9. 5 pkt. MEiN.

2022

1. Czasopisma recenzowane, ze współczynnikiem wpływu IF:
   • Bednarek, P.T.; Orłowska, R.; Mańkowski, D.R.; Zimny, J.; Kowalczyk, K.; Nowak, M.; Żebrowski, J. (2022) Glutathione and copper ions as critical factors of green plant regeneration efficiency of triticale in vitro anther culture. Frontiers in Plant Sciences, 13:926305. 100 pkt MEiN, IF=6,63. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.926305
   • Bilska-Kos, A.; Pietrusińska, A.; Suski, S.; Niedziela, A.; Linkiewicz, A.M.; Majtkowski, W.; Żurek, G.; Żebrowski, J. (2022) Cell Wall Properties Determine Genotype-Specific Response to Cold in Miscanthus × giganteus Plants. Cells, 11(3), 547. 140 pkt. MNiSW, IF=6,600. https://doi.org/10.3390/cells11030547
   • Czembor, J.H.; Czembor, E.; Suchecki R.; Watson-Haigh N.S. (2022) Genome-Wide Association Study for Powdery Mildew and Rusts Adult Plant Resistance in European Spring Barley from Polish Gene Bank. Agronomy, 12(1):7. 100 pkt MEiN, IF=3,417. https://doi.org/10.3390/agronomy12010007
   • Czembor, E.; Kaczmarek, Z.; Pilarczyk, W.; Mańkowski, D.R.; Czembor, J.H. (2022) Simulating Spring Barley Yield under Moderate Input Management System in Poland. Agriculture, 12(8):1091. 100 pkt MEiN, IF=3,41. https://doi.org/10.3390/agriculture12081091
   • Czembor, J.H.; Czembor, E. (2022) Genome-Wide Association Study of Agronomic Traits in European Spring Barley from Polish Gene Bank. Agronomy, 12:2135. 100 pkt MEiN, IF=3,95. https://doi.org/10.3390/agronomy12092135
   • Martyniak, D.; Prokopiuk, K.; Żurek, G.; Rybka, K. (2022) Measuring fluorenscence as a means to evaluate the physiological reaction to growth retardant applied to manage turf. Agronomy, 12:1776. 100 pkt MEiN, IF=3,95. https://doi.org/10.3390/agronomy12081776
   • Milarska, S.E.; Androsiuk, P.; Bednarek, P.T.; Larson, K.; Giełwanowska, I. (2023) Genetic variation of Cerastium alpinum L. from Babia Góra, a critically endangered species in Poland. Journal of Applied Genetics, 64:37-53. 140 pkt MEiN, IF=2,65. https://doi.org/10.1007/s13353-022-00731-x
   • Niedziela, A.; Wasiak, M.; Wojciechowska, M.; Orłowska, R.; Dynkowska, W.M.; Bany, S.; Bednarek, P.T. (2023) The 4R QTLs pollen fertility restoration in triticale with CMS Triticum timopheevii. Crop Science, 63(1):43-54. 100 pkt MEiN, IF=2,76. https://doi.org/10.1002/csc2.20819
   • Niedziela, A.; Domżalska, L.; Dynkowska, W.M.; Pernisová, M.; Rybka, K. (2022) Aluminum Stress Induces Irreversible Proteomic Changes in the Roots of the Sensitive but Not the Tolerant Genotype of Triticale Seedlings. Plants, 11(2), 165. 70 pkt. MNiSW, IF=3,935. https://doi.org/10.3390/plants11020165
   • Oleksiak, T., Spyroglou, I., Pacoń, D., Matysik, P., Pernisova, M., Rybka, K. (2022) Effect of drought on wheat production in Polnad between 1961 and 2019. Crop Science, 62:728-743. 100 pkt MNiSW, IF=2,319. https://doi.org/10.1002/csc2.20690
   • Orłowska, R.; Żebrowski, J.; Zimny, J.; Androsiuk, P.; Bednarek, P.T. (2022) S-Adenosyl-L-Methionine and Cu(II) Impact Green Plant Regeneration Efficiency. Cells, 11(17), 2700. XX pkt MEiN, IF=XX. https://doi.org/10.3390/cells11172700
   • Orłowska, R.; Pachota, K.A.; Androsiuk, P.; Bednarek, P.T. (2022) Triticale Green Plant Regeneration Is Due to DNA Methylation and Sequence Changes Affecting Distinct Sequence Contexts in the Presence of Copper Ions in Induction Medium. Cells, 11(1), 84. 140 pkt. MNiSW, IF=6,600. https://doi.org/10.3390/cells11010084
   • Orłowska, R. (2022) Triticale doubled haploid plant regeneration factors linked by structural equation modeling. Journal of Applied Genetics, 140 pkt MEiN, IF=2,65. https://doi.org/10.1007/s13353-022-00719-7
   • Pachota, K.A.; Orłowska, R.; Bednarek, P.T. (2022) Medium composition affects the tissue culture‑induced variation in triticale regenerants. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC). 100 pkt. MEiN, IF=2,71. https://doi.org/10.1007/s11240-022-02327-z
   • Pachota, K.A. (2022) Comparison of tissue culture-induced variation in triticale regenerants obtained by androgenesis and somatic embryogenesis. Cereal Research Communications. 20 pkt MEiN, IF=1,24. https://doi.org/10.1007/s42976-022-00300-2
   • Pachota, K.A., Orłowska, R. (2022) Effect of copper and silver ions on sequence and DNA methylation changes in triticale regenerants gained via somatic embryogenesis. Journal of Applied Genetics, 140 pkt MEiN, IF=2,65. https://doi.org/10.1007/s13353-022-00717-9
   • Satora, L.; Bilska-Kos, A.; Majchrowicz, L.; Suski, Sz.; Sobecka, E.; Korzelecka-Orkisz, A.; Formicki, K. (2022) The gill monogenean Sciadicleithrum variabilum induces histomorphological alterations in the gill tissues of the discus Symphysodon aequifasciatus. Diseases of Aquatic Organisms, 152:37-46. 100 pkt MEiN, IF=1,66. https://doi.org/10.3354/dao03703
   • Spyroglou, I.; Rybka, K.; Czembor, P.; Piaskowska, D.; Pernisová, M.; Matysik, P. (2022) Higher alterations in leaf fluorescence parameters of wheat cultivars predict more extensive necrosis in response to Zymoseptoria tritici. Plant Pathology, 71, 1454-1466. 140 pkt MEiN, IF=2,59. https://doi.org/10.1111/ppa.13569
   • Stefański P.; Siedlarz-Słowacka P.; Matysik P.; Rybka K. (2022) Efficiency of LED Lamps used in cereal crop breeding greenhouse. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 15(2): 75–83. 70 pkt. MEiN, IF=2,03. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20221502.5775
   • Waśkiewicz, A.; Muzolf-Panek, M.; Stępień, Ł.; Czembor, E.; Uwineza, P.A.; Górnaś, P.; Bryła, M. (2022) Variation in Tocochromanols Level and Mycotoxins Content in Sweet Maize Cultivars after Inoculation with Fusarium verticillioides and F. proliferatum. Foods, 11:2781. 100 pkt MEiN, IF=5,56. https://doi.org/10.3390/foods11182781.
   • Zimny, J.; Sowa, S. (2022) Somatic Embryogenesis, Genetic Modification, and GMOs at the Department of Plant Biotechnology and Cytogenetics at the IHAR. Acta Societatis Botanicorum Poloniae, 91:9129. 70 pkt. MEiN, IF=1,12. https://doi.org/10.5586/asbp.9129
   • Żur, I.; Adamus, A.; Cegielska-Taras, T.; Cichorz, S.; Dubas, E.; Gajecka, M.; Juzoń-Sikora, K.; Kiełkowska, A.; Malicka, M.; Oleszczuk, S.; Skrzypek, E.; Szała, L.; Szarejko, I.; Zimny, J. (2022) Doubled Haploids: Contributions of Poland’s Academies in Recognizing the Mechanism of Gametophyte Cell Reprogramming and Their Utilization in Breeding of Agricultural and Vegetable Species. Acta Societatis Botanicorum Poloniae, 91:9128. 70 pkt. MEiN, IF=1,12. https://doi.org/10.5586/asbp.9128
2. Czasopisma recenzowane, bez współczynnika wpływu IF:
   • ​​-
3. Czasopisma popularno-naukowe:
   • ​​-

 Projekty realizowane w Zakładzie Biochemii i Biotechnologii

• Projekty Narodowego Centrum Nauki
  • OPUS23 - Rola akwaporyn w odpowiedzi na chłód w korzeniach roślin C₄: kukurydzy (Zea mays L.) i sorga (Sorghum bicolor).
  • W ramach realizacji zadań badawczych w grancie, realizowany będzie przewód doktorski mgr Eweliny Wagner, doktorantki Szkoły Doktorskiej "AgroBioTech PhD". Temat rozprawy:
    "Fizjologiczne i molekularne podłoże reakcji na chłód w korzeniach roślin C4: kukurydzy (Zea mays) i sorgo (Sorghum bicolor)"
    Promotorem niniejszej rozprawy doktorskiej jest dr hab. Anna Bilska-Kos.

• Dotacja Celowa MRiRW na rok 2021
  1. Zadanie: 3.1. Identyfikacja źródeł genetycznych pszenicy do hodowli odmian pożądanych w produkcji żywności funkcjonalnej przy zastosowaniu nowej metody profilowania makromolekularnego biopolimerów w mikroskali. Kierownik: dr hab. M.Cyran, prof. IHAR-PIB
  2. Zadanie 3.2. Wytworzenie linii DH (podwojonych haploidów) pszenżyta z genami dopełnienia męskiej sterylności i przywracania płodności. Kierownik: dr S.Oleszczuk
  3. Zadanie 3.3. Przeniesienie zdolności do androgenezy z linii modelowych do linii hodowlanych żyta oraz identyfikacja czynników genetycznych determinujących androgenezę. Kierownik: prof. dr hab. J.Zimny
  4. Zadanie 3.4 (realizowane wspólnie z Zakładem Biologii Stosowanej) Nowe źródła genetyczne i celowane markery molekularne dla hodowli odpornościowej jęczmienia. Kierownik: dr hab. P.Czembor, prof. IHAR-PIB
  5. Zadanie 3.5. (realizowane wspólnie z Zakładem Bioenergetyki, Analiz Jakości i Nasiennictwa) Wyodrębnienie form roślin uprawnych o podwyższonej odporności na okresowe niedobory wody. Kierownik: prof. dr hab. G.Żurek
  6. Zadanie 3.16. (od 2023r.) Zwiększenie efektu heterozji w hodowli żyta poprzez wykorzystanie analizy hierarchicznej jako potencjalnej alternatywy do selekcji genomowej. Kierownik: dr hab. A.Niedziela, prof. IHAR-PIB
• Postęp Biologiczny w Produkcji Roślinnej
  1. Zadanie 29: (realizowane wspólnie z IHAR-PIB o/Jadwisin) Poszukiwanie specyficznych reakcji warunkujących tolerancyjność genotypów ziemniaka na wysoką temperaturę i suszę. Kierownik: dr D.Boguszewska-Mańkowska
• Agrobank - Gospostrateg 1/394826/10/NCBR/2018: Stworzenie bioinformatycznego systemu zarządzania narodowymi zasobami genowymi roślin użytkowych oraz rozwój kapitału społecznego i gospodarczego Polski poprzez ochronę i wykorzystanie tych zasobów w procesie świadczenia usług doradztwa rolniczego. Kierownik: prof. dr hab. J.Czembor
  • http://bip.ihar.edu.pl/artykul/122/540/agrobank-gospostrateg-1-394826-10-ncbr-2018
  • ​https://www.cdr.gov.pl/projekty-i-wspolpraca/projekty-krajowe/121-projekty-i-instytucje-wspolpracujace/agrobank
  • Zarządzenie nr 1/D/2022 w sprawie powołania Komitetu Koordynacyjnego ds. Zasobów Genowych i Transferu Wiedzy i Innowacji do Praktyki Rolniczej - AGROBANK
  • Strategia Wykorzystania Zasobów Sieci Banku Genów IHAR-PIB w POLSCE do 2028
  • AGROBANK - Prezentacja (MRiRW)
  • AGROBANK - Prezentacja