Główne kierunki badań realizowanych w Katedrze dotyczą botaniki pszczelarskiej, anatomii i cytologii roślin aerobiologii oraz procesów fizjologicznych i biochemicznych roślin.

Badania prowadzone w Zakładzie Biologii Roślin dotyczące zagadnień z zakresu botaniki pszczelarskiej obejmują najdłuższy okres zainteresowań naukowych pracowników Zakładu. Zostały zainicjowane, jako pionierskie w Polsce, w latach 50. XX w. przez prof. dr hab. Zofię Demianowicz. Kontynuowały je prof. dr hab. Kazimiera Szklanowska oraz prof. dr hab. Zofia Warakomska, a obecnie prace badawcze z zakresu botaniki pszczelarskiej realizuje zespół Zakładu Biologii Roślin prowadzony przez Prof. dr hab. Bożenę Denisow.

Aktualnie pracownicy Zakładu Biologii Roślin prowadzą badania z zakresu:

•    mikromorfologii, histologii i ultrastruktury organów roślin w aspekcie ich wartości użytkowej,
•    anatomii roślinnych struktur wydzielniczych oraz lokalizacji substancji biologicznie czynnych w tkankach organów roślin leczniczych i kosmetycznych,
•    budowy tkanki nektarnikowej oraz oceny cech kwiatów entomofilnych, które wpływają na interakcję z owadami wizytującymi i/lub zapylaczami, 
•    mikrostruktury owoców sadowniczych i dziko rosnących,
•    biologii kwitnienia, dynamiki i efektywności sekrecji nektaru oraz oceny cech jakościowych nektaru,
•    pylenia, mikromorfologii ziaren pyłku, produktywności pyłkowej roślin oraz cech jakościowych pyłku,
•   określenia przydatności gatunków do poprawy bazy pokarmowej owadów zapylających oraz ewaluacji zasobów pokarmowych na poziomie fitocenotycznym i krajobrazowym,
•    oceny systemów reprodukcyjnych roślin i efektywności Apoidea jako zapylaczy gatunków uprawnych i występujących w biocenozach naturalnych, (np. leśnych, kserotermicznych) oraz antropogenicznie przekształconych,
•    mikroskopowej analizy pyłkowej produktów pszczelich (miodów, pierzgi i obnóży), w celu oceny źródeł pożytków nektarowych i pyłkowych różnych grup owadów zapylających. 

Badania przeprowadzane są w oparciu o różne techniki mikroskopowe: świetlną jasnego pola (LM) i fluorescencyjną (LSM) oraz elektronową skaningową (SEM) i transmisyjną (TEM), przy zastosowaniu różnorodnych testów histochemicznych, a także innych procedur laboratoryjnych.

Zrealizowane/realizowane projekty:

a)   1987-1989 – Ekologiczna rola substancji humusowych w jeziorach poddanych różnym formom antropopresji oraz reakcje gatunków glonów z różnych zbiorowisk na zmiany warunków środowiskowych; CPBP
b)    1987-1989 – Regulacja aktywności zbiorowisk glonów wodnych przez substancje pochodzące z lądu;  CPBP
c)    1990 – 1991  – Biologia kwitnienia i morfologia kwiatów zielnych roślin uprawnych. Poszerzenie zakresu badań o krzewy i byliny z rodziny skalnicowatych; źródło finansowania MEN
d)    1994–1997 – Przyczyny i skutki toksycznego oddziaływania glinu w agrosystemach. źródło finansowania MNiSW.
e)    2010-2012 – Czynna ochrona wybranych siedlisk Natura 2000 z wykorzystaniem rodzimej rasy owiec  – wykonawca; źródło finansowania MNiSW
f)    2018-2019 – Zmienność składu pierwiastkowego i stechiometrii pyłku czynnikiem ograniczającym, i kształtującym rozwój pyłkożercy (na przykładzie Osmia bicornis, Hymenoptera: Megachilidae) – udział bez finansowania
g)    2017-2022 – Zintegrowana strategia dla reaktywacji polskiej hodowli pszenicy heterozyjnej; źródło finansowania NCBiR w ramach konkursu BIOSTRATEG 3

Pracownicy Zakładu Aerobiologii prowadzą badania aerobiologiczne od 1995 roku, początkowo pod kierunkiem prof. dr hab. Elżbietę Weryszko-Chmielewską. Aktualnie pracami kieruje dr hab. Krystyna Piotrowska-Weryszko. 

Główne kierunki badań:

•    Stały monitoring pyłkowy – ustalanie zawartości oraz dynamiki koncentracji ziaren pyłku roślin alergizujących i zarodników grzybów w powietrzu,
•    Opracowywanie modeli prognostycznych i kalendarzy pyłkowych dla drzew i roślin zielnych wywołujących alergię pyłkową,
•    Ocena wpływu czynników pogodowych na przebieg sezonów pyłkowych.

Badania umożliwiają ocenę stężenia ziaren pyłku roślin wiatropylnych oraz zarodników grzybów w powietrzu atmosferycznym, co ma duże znaczenie dla alergologii, fenologii, ekologii, palinologii, fitopatologii oraz klimatologii. Uzyskane dane umożliwiają porównanie zawartości ziaren pyłku i spor w atmosferze różnych regionów Polski, a także różnych części Europy.

Projekty badawcze:

a)    2007-2011 – Assessment of production, release, distribution and health impact of allergenic pollen in Europe’ COST ACTION ESO603. Źródło finansowania: UE Projekt ‘EUPOL’
b)    2009-2012 – Prognozowanie dobowych stężeń pyłku Alnus, Corylus, Betula na obszarze Polski na podstawie czasoprzestrzennego modelu klimatyczno-fenologicznego”;  źródło finansowania MNiSW Wykonawca, Nr projektu badawczego N305 3219/36. 
c)    2019-2021 – CAMS_23 – Provision of EAN Observations, Vienna; źródło finansowania: Copernicus/ECMWF project

Wyniki badań są sukcesywnie publikowane w wysoko punktowanych czasopismach naukowych oraz stanowią podstawę rozpraw doktorskich i habilitacyjnych.

Aktualna problematyka badawcza Zakładu Fizjologii i Biochemii Roślin koncentruje się wokół następujących zagadnień:

I. Indukcja biosyntezy fenolowych metabolitów wtórnych w roślinach z użyciem związków o charakterze elicytorów abiotycznych i biotycznych. Podwyższona akumulacja związków (poli)fenolowych w biomasie roślin jest szczególnie pożądana głównie ze względu na ich silny potencjał antyoksydacyjny. Związki fenolowe pozyskiwane ze źródeł naturalnych znajdują szerokie zastosowanie w kosmetologii oraz w produkcji tzw. żywności funkcjonalnej. Badania te prowadzone są we współpracy z pracownikami Uniwersytetu Medycznego w Lublinie oraz Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej.

II. Biologiczna aktywność alantoiny oraz możliwości jej pozyskiwania ze źródeł naturalnych, zwłaszcza do zastosowań dermatologicznych. Badania te prowadzone są we współpracy z pracownikami Uniwersytetu Medycznego w Lublinie oraz Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej.

III. Fitotoksyczność metali śladowych oraz metody łagodzenia ich niekorzystnego wpływu na rośliny.

IV. Reakcja roślin na stresy abiotyczne oraz czynniki wpływające na wzrost odporności roślin na stresy środowiskowe, w szczególności wysoką temperaturę, chłód i zasolenie.

V. Wpływ światła LED oraz jego składu spektralnego na wzrost i wybrane parametry fotosyntezy.

Projekty badawcze:

• projekt NCN (N N310 430939): „Biofortyfikacja wybranych warzyw w selen w aspekcie wzrostu ich odporności na zasolenie lub metale ciężkie” realizowany w latach 2010–2014 – kierownik: dr Barbara Hawrylak-Nowak
• projekt międzynarodowy zlecony (OKA/U-195/2017) realizowany z firmą chemiczną Perstorp AB, Malmö, Szwecja: “Evaluation of yielding efficiency of potassium formate in fertilization depending from the way of application, plant species and environmental conditions” realizowany w latach 2017–2018, kierownik: dr inż. Sławomir Michałek

Patent:
• PL433604A1 ‘Wodny ekstrakt alantoiny z porostów z rodzaju Physcia i Phaeophyscia do zastosowania w leczeniu ran skóry różnej etiologii, zwłaszcza po oparzeniach czy zakażeniach grzybicznych’. Uzyskany patent jest efektem współpracy dr hab. Barbary Hawrylak-Nowak z naukowcami z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie oraz UMCS. Przedmiotem wynalazku jest wodny ekstrakt alantoiny z porostów z rodzaju Physcia i Phaeophyscia, wyizolowany z gatunków Physcia dubia, Physcia adscendens i Phaeophyscia orbicularis do zastosowania w preparatach dermatologicznych regenerujących uszkodzoną skórę. Może on znaleźć zastosowanie zwłaszcza w leczeniu ran po oparzeniu różnej etiologii, zakażeń bakteryjnych i grzybiczych skóry, pielęgnacji skóry w łuszczycy, trądziku czy też regeneracji skóry podrażnionej, wysuszonej czy skłonnej do stanów zapalnych. Naturalny ekstrakt z porostów może mieć duże znaczenie w opracowywaniu receptur dermokosmetyków i preparatów leczniczych o aktywności regeneracyjnej, stanowiąc alternatywę dla syntetycznej postaci tego związku.

W Katedrze realizuje się również badania związane z:

•   biologią i ekologią roślin wykorzystywanych w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym,

•   badania morfologii i ultrastruktury kwiatów oraz tkanki wydzielniczej wybranych roślin leczniczych i kosmetycznych,

•   występowaniem i lokalizacją substancji biologicznie czynnych w organach roślin kosmetycznych,

•   ocena jakości surowców zielarskich i kosmetycznych, analiza ilościowa i jakościowa olejków eterycznych, analiza zawartości związków polifenolowych, witamin i składników mineralnych z uwzględnieniem czynników natury genetycznej, ontogenetycznej i środowiskowej oraz czynników pozbiorczych.

Od roku 2023 realizowana jest współpraca z klastrem Cosmetic Valley Association (Francja) w ramach projektu Improve Interconnected innovation ecosystems supporting Actions for Citizen awareness and Twin Transition in the entire cosmetic value chain (ACTT4Cosmetics), który otrzymał dofinansowanie w konkursie HORIZON-EIE-2022 European Innovation Ecosystem. Projekt zakłada wprowadzanie rozwiązań innowacyjnych w zakresie pozyskiwania, projektowania i wdrażania nowych źródeł związków bioaktywnych do produkcji kosmetyków.

Katedra Botaniki powstała w 1944 r. na Wydziale Rolnym UMCS. Od 1955 r. funkcjonowała na Wydziale Rolniczym WSR. W 1970 r. została przeniesiona na Wydz. Ogrodniczy i otrzymała nazwę Zespołu Dydaktycznego Botaniki. W 1972 r. na Wydz. Ogrodniczym utworzono Instytut Przyrodniczych Podstaw Produkcji Roślinnej, w którym powstał Zakład Botaniki. Po rozwiązaniu Instytutu, w 1991 r., Zakład uzyskał status Katedry Botaniki.

Od roku 2019, w związku ze zmianami organizacyjnymi na Uczelni, połączono Katedrę Botaniki oraz Katedrę Fizjologii Roślin tworząc  jedną jednostkę Katedrę Botaniki i Fizjologii Roślin. W ramach nowo powstałej Katedry funkcjonują następujące jednostki: Zakład Biologii Roślin, Zakład Aerobiologii, Zakład Fizjologii i Biochemii Roślin. Od roku 2019 Katedra Botaniki i Fizjologii Roślin funkcjonuje na Wydziale Biologii Środowiskowej 

W latach istnienia Wydz. Ogrodniczego, a następnie Wydz. Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu (1970-2015), w Katedrze Botaniki (obecnie Katedrze Botaniki i Fizjologii Roślin) stopień naukowy doktora uzyskało 28 osób: Anna Krzywicka (1970), Władysława Wojciechowska (1975) Elżbieta Weryszko (1976), Zofia Kolasa (1977), Janina Podgórska (1977), Danuta Krupa (1980), Maria Koter (1981), Anna Wróblewska (1982), Bożena Dąbska (1983), Małgorzata Stpiczyńska (1993), Marzena Masierowska (1995), Ewa Bartyś (1999), Małgorzata Bożek (1999), Mirosława Chwil (2000), Bożena Denisow (2001), Krystyna Piotrowska (2001), Marta Dmitruk (2002), Karolina Mitura (2002), Agata Konarska (2004), Monika Strzałkowska (2005), Aneta Sulborska (2005), Beata Żuraw (2006), Mykhaylo Chernetskyy (2007), Ernest Stawiarz (2008), Katarzyna Ceglińska (2010), Agata Pacek (2011), Aleksandra Konopińska-Mamej (2015), Magdalena Kamińska (2016), Anna Jeżak (2017), Weronika Haratym (2018), Sebastian Antoń (2018), Dagmara Sadowska (2019), Jacek Jachuła (2023), Mikołaj Kostryco (2023).

Stopień naukowy doktora habilitowanego otrzymało dotychczas 12 osób:
Zofia Warakomska (1972), Kazimiera Szklanowska (1972), Iwo Wojciechowski (1975), Władysława Wojciechowska (1988), Elżbieta Weryszko-Chmielewska (1993), Anna Wróblewska (2003), Małgorzata Stpiczyńska (2005), Bożena Denisow (2011), Marzena Masierowska (2013), Mirosława Chwil (2014), Krystyna Piotrowska-Weryszko (2014), Agata Konarska (2016),

Tytuł profesora nadano: Zofii Warakomskiej (1983), Kazimierze Szklanowskiej (1985), Iwo Wojciechowskiemu (1990), Elżbiecie Weryszko-Chmielewskiej (2000), Małgorzacie Stpiczyńskiej (2013), Bożenie Denisow (2019).

Od 1970 r. funkcję kierownika Katedry Botaniki pełnili: doc. dr Adam Tomaszewski (1970-1981), prof. dr hab. Zofia Warakomska (1982-1994), prof. dr hab. Elżbieta Weryszko-Chmielewska (1994-2017), prof. dr hab. Bożena Denisow (od 2017).

Pracownicy emerytowani:

Prof. dr hab. Elżbieta Weryszko-Chmielewska
Dr hab. Anna Wróblewska
Dr Bożena Dąbska
Dr Teresa Jaroszyńska
Dr Zofia Kolasa
Mgr Zofia Koter-Magacz
Mgr Jadwiga Kostrzewska-Kuczumow
Ewa Marczewska

Długoletnimi pracownikami Katedry byli również:

Prof. dr Zofia Demianowicz (zm. 1986)
Prof. dr Kazimierz Matusiak (zm. 1994)
Dr Adam Tomaszewski , doc. (zm. 2001)
Prof. dr hab. Zofia Warakomska (zm. 2017)
Prof. dr hab. Kazimiera Szklanowska (zm. 2020)

Oferta współpracy z otoczeniem społeczno – gospodarczym:

•    Ewaluacja wymogów zapylania roślin rolniczych i ogrodniczych
•    Analizy morfologiczne i anatomiczne fragmentów roślin wykorzystywane w botanice sądowej
•    Tworzenie doborów roślin w celu poprawy pożytków pszczelich w warunkach miejskich oraz w przestrzeni rolniczej
•    Analizy palinologiczne stosowane w palinologii kryminalistycznej
•    Ustalenia żródła pochodzenia i jakości miodów na podstawie mikroskopowych analiz pyłkowych
•    Tworzenie doborów roślin przy komponowaniu ogrodów specjalistycznych, np. dla alergików
•    Ocena surowców roślinnych pozyskiwanych dla zastosowań w fitomedycynie i biokosmetologii
•    Opracowywanie i przesyłanie komunikatów pyłkowych dla osób uczulonych – zastosowanie danych z monitoringu pyłkowego w praktyce medycznej

•   Analiza pyłkowa surowców pszczelich stosowanych w preparatach farmakologicznych, suplementach diety, kosmetykach pod względem zawartości pyłku alergennego

1997 – I Ogólnopolska Konferencja Naukowa: Biologia kwitnienia, nektarowania i zapylania roślin. Lublin, 13-14 listopada

1999 – II Ogólnopolska Konferencja Naukowa: Biologia kwitnienia, nektarowania i zapylania roślin. Lublin, 9-10 listopada

2001 – III Ogólnopolska Konferencja Naukowa: Biologia kwitnienia, nektarowania i zapylania roślin. Lublin, 13-14 listopada

2003 – IV Ogólnopolska Konferencja Naukowa: Biologia kwitnienia roślin i alergie pyłkowe. Lublin, 13-14 listopada

2005 – V Ogólnopolska Konferencja Naukowa: Biologia kwitnienia roślin i alergie pyłkowe. Lublin, 9-10 listopada

2007 – VI Ogólnopolska Konferencja Naukowa: Biologia kwitnienia roślin i alergie pyłkowe. Lublin, 8-9 listopada

2023 – Ogólnopolska Konferencja Naukowa: Naturalne surowce lecznicze i kosmetyczne. Lublin, 15-16 listopada