(2007-2011), najważniejsze publikacje naukowe (2007

Profil badawczy
Biofizyka i morfogeneza roślin badane wieloaspektowo w interdyscyplinarnym zespole,
w którym nad problemami biologii roślin pracują wspólnie biolodzy, fizycy i matematycy
specjalizujący się w metodach komputerowych. Badania Zakładu obejmują takie
zagadnienia jak wzrost i ukierunkowane podziały komórek w merystemach; biofizyczne
podstawy wzrostu; symulacje rozwoju układu komórek z uwzględnieniem podziałów
komórkowych; modelowanie rozmieszczenia szybkości wzrostu w oparciu o dane
empiryczne; tensor wzrostu i kierunki główne wzrostu; morfogeneza wierzchołka korzenia
i pędu, powstawanie organów bocznych; regulacja morfogenezy organów i tkanek
roślinnych - mechanizmy i modelowanie komputerowe. W badaniach wzrostu i morfogenezy
wykorzystywane są rośliny modelowe Arabidopsis i Antirrhinum. Prowadzona jest ilościowa
analiza wzrostu z uwzględnieniem geometrii organu w 3D, obejmująca również
charakterystykę fenotypu mutantów. W badaniach struktury i funkcji organów szeroko
stosowane są metody nauk ścisłych. Badaniom mikroskopowym na różnych poziomach
organizacji towarzyszą badania tensometryczne, gdzie interesują nas: biomechanika ściany
komórkowej, własności reologiczne tkanek i organów, anizotropia naprężeń w ścianie
komórkowej, naprężenia wstępne i tkankowe.
Najistotniejsze osiągnięcia naukowe w ciągu ostatnich pięciu lat (2007-2011)
Zastosowanie metody tensora wzrostu do kompleksowego opisu wzrostu i morfogenezy
wierzchołka korzenia i pędu. Opracowanie unikalnego oprogramowania do symulacji wzrostu
tych organów opartego na algorytmie, w którym komórki dzielą się z uwzględnieniem
kierunków głównych wzrostu. Opracowanie metody ilościowej analizy wzrostu i geometrii
wierzchołka pędu opartej na przyżyciowej technice replik. Zbudowanie oprogramowania
umożliwiającego stereoskopową rekonstrukcję obrazu powierzchni tego organu w 3D.
Pięć najważniejszych publikacji naukowych Zakładu w okresie 2007-2011
Nakielski J. 2008. The tensor-based model for growth and cell divisions of the root apex. I. The significance of
principal directions. Planta 228: 179–189
Karim Md. R, Hirota A, Kwiatkowska D, Tasaka M, Aida M. 2009. A Role for Arabidopsis PUCHI in Floral
Meristem Identity and Bract Suppression. The Plant Cell 21: 1360–1372
Szymanowska-Pułka J, Nakielski J. 2010. The tensor-based model for growth and cell divisions of the root apex.
II Lateral root formation. Planta 232:1207-1218
Burian A., Hejnowicz Z. 2011. Fusicoccin affects cortical microtubule orientation in the isolated epidermis of
sunflower hypocotyls. Plant Biology 13: 201-208.
Kwiatkowska D., Nakielski J. 2011. Mechanics of the meristems. W: Wojtaszek P. (red.) Mechanical Integration
of Plant Cells and Plants. Springer Verlag. ISBN 978-3-642-19090-2