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.

Efektem prowadzonych w Zakładzie badań, jak również współpracy naukowej pracowników z innymi jednostkami naukowo-badawczymi jest szereg publikacji naukowych, dotyczących zagadnień typowo fizjologicznych, biochemicznych, ekotoksykologicznych, jak również związanych z szeroko pojętą fizjologią stresu. W okresie ostatnich lat pracownicy Zakładu opublikowali wiele oryginalnych prac naukowych, a wiele z nich ukazało się w wiodących międzynarodowych wydawnictwach naukowych, jak Elsevier, Springer, Taylor & Francis czy MDPI. Pracownicy Zakładu, oprócz badań związanych z działalnością statutową, realizowali lub uczestniczyli w projektach badawczych finansowanych ze źródeł zewnętrznych (NCN, POIŚ, projekty badawcze zlecone).

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.

Pracownicy Zakładu byli lub są współwykonawcami projektów badawczych związanych z:

• wpływem mikrosporydiozy na organizmy żywicielskie oraz określeniem zmian zachodzących w interakcjach pasożyt żywiciel
• ekologią i ochroną populacji reliktów borealnych na Polesiu Lubelskim,
• fizjologiczną reakcją ozdobnych roślin doniczkowych na stres biotyczny wywołany żerowaniem i spadziowaniem Coccus hesperidum

Aktualnie (2023 r.) w Zakładzie Fizjologii i Biochemii Roślin pracę doktorską realizuje mgr inż. Maria Stasińska-Jakubas.

Zaplecze badawcze:

Bazę doświadczalno-naukową Zakładu stanowią trzy pomieszczenia wegetacyjne umożliwiające prowadzenie doświadczeń w kontrolowanych warunkach natężenia i składu spektralnego promieniowania, fotoperiodu, temperatury, wilgotności powietrza i podłoża. Ponadto Zakład dysponuje trzema pomieszczeniami laboratoryjnymi, umożliwiającymi prowadzenie analiz fizykochemicznych oraz fizjologiczno-biochemicznych, w tym aparaturą umożliwiającą ocenę parametrów intensywności fotosyntezy, transpiracji, fluorescencji chlorofilu, powierzchni liści oraz stopnia otwarcia aparatów szparkowych. Zaplecze naukowo-badawcze daje możliwość pełnej kontroli procesu wzrostu roślin oraz szczegółowej oceny wpływu zróżnicowanych warunków środowiska na procesy wzrostowe oraz fizjologiczno-biochemiczne. Ponadto posiadane urządzenia umożliwiają ocenę wybranych parametrów fizykochemicznych, w tym pH oraz elektroprzewodności roztworów, również produktów kosmetycznych.

Historia Zakładu Fizjologii i Biochemii Roślin sięga 1952 roku, w którym to roku Katedra Fizjologii Roślin została powołana jako samodzielna jednostka Wydziału Rolnego UMCS. Następnie przez wiele lat Katedra Fizjologii Roślin związana była z Wydziałem Ogrodniczym przekształconym następnie w Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu. W pierwszych latach swej działalności Katedra nie miała kierownika, a jej pracą kierowali kolejni kuratorzy: prof. Adam Paszewski, prof. dr Adam Wondraush oraz prof. dr Jadwiga Ziemięcka. W 1956 r. pozyskano kierownika w osobie prof. dr Anny Nowotny – Mieczyńskiej, która kierowała jednostką do 1963 r. W latach 1964-1966 Katedra znowu przeszła pod opiekę kuratora prof. dr Kazimierza Matusiaka. Od 1969 r. do końca września 1995 r. funkcję kierownika Katedry pełniła prof. dr hab. Zofia Uziak, a od 1995 r. do 2015 r. pracą Katedry kierował prof. dr hab. Edward Borowski. Od 2015 r. funkcję p.o. kierownika sprawowała dr Barbara Hawrylak-Nowak, natomiast od 2017 do 2019 r. dr hab. Barbara Hawrylak-Nowak pełniła funkcję kierownika Katedry Fizjologii Roślin, a obecnie kierownika Zakładu Fizjologii i Biochemii Roślin. Od marca 2019 r. Zakład Fizjologii i Biochemii Roślin wchodzi w skład Katedry Botaniki i Fizjologii Roślin funkcjonującej obecnie na Wydziale Biologii Środowiskowej.

Prace doktorskie w Katedrze Fizjologii Roślin (obecnie Zakład Fizjologii i Biochemii Roślin przy Katedrze Botaniki i Fizjologii Roślin) obronili: Zofia Uziak (1960), Zofia Koter (1964), Anna Oczoś (1970), Ewa Szczypa-Wolska (1973), Maria Szymańska (1975), Edward Borowski (1976), Ryszard Stanek (1977), Zbyszek K. Blamowski (1979), Urszula Kruszelnicka (1982), Irena Rukasz (1983), Lidia Kozłowska (1988), Władysław Michałek (1990), Renata Matraszek (2000), Anna Świąder (2001), Sławomir Michałek (2002), Małgorzata Makowska (2003), Barbara Hawrylak-Nowak (2004), Katarzyna Rubinowska (2009), Monika Kalinowska (2013).

Stopnie naukowe doktorów habilitowanych z zakresu fizjologii roślin uzyskali: Zofia Uziak (1967), Kazimierz Olech (1968), Anna Oczoś (1982), Edward Borowski (1986), Maria Szymańska (1988), Władysław Michałek (2002), Barbara Hawrylak-Nowak (2017) i Renata Matraszek-Gawron (2017).

Tytuł profesora nadano: Zofii Uziak (1991), Edwardowi Borowskiemu (1996), Marii Szymańskiej (2001)

Przez wiele lat z Katedrą związani byli dwaj samodzielni pracownicy naukowi: doc. dr hab. Eugeniusz Gawroński, pracujący od 1959 r. do 1985 r., w którym to roku został kierownikiem Zakładu Nasiennictwa i Szkółkarstwa Ogrodniczego, a także doc. dr hab. Kazimierz Olech pracujący od 1960 r. do przedwczesnej śmierci w roku 1978 r. Od 1970 r. był równocześnie dyrektorem Instytutu Przyrodniczych Podstaw Produkcji Roślinnej na nowo powstałym Wydziale Ogrodniczym.

Pracownicy emerytowani:

prof. dr hab. Edward Borowski
prof. dr hab. Maria Szymańska
dr hab. Jolanta Molas
dr Irena Rukasz
dr Ryszard Stanek
mgr Marianna Ćwiklińska
mgr Krystyna Modzelewska-Paczos
mgr Maria Wawron
mgr Elżbieta Jarosz
mgr Małgorzata Wróblewska
mgr Anna Ziemba

Długoletnimi pracownikami Katedry byli również:

mgr Zofia Harassek (zm. 1978)
doc. dr hab. Kazimierz Olech (zm. 1978)
mgr Maria Gwoździak (zm. 1991)
dr Lidia Kozłowska (zm. 2010)
prof. dr hab. Zofia Uziak (zm. 2015)
dr Zbyszek K. Blamowski (zm. 2021)