http://hdl.handle.net/11320/47 Mon, 01 Jun 2026 14:09:10 GMT 2026-06-01T14:09:10Z http://hdl.handle.net/11320/19808 Tytuł: The role of brassinolide and melatonin in mitigating cadmium ion – induced stress in rootless duckweed (Wolffia arrhiza) Autorzy: Chmur, Magdalena Abstrakt: Cadmium (Cd) is one ofthe most harmful elements for all living organisms. Exposure to Cd contributes to the induction of oxidative stress and the accumulation of reactive oxygen species (ROS). Melatonin (MT) and brassinolide (BL)exhibit antioxidant properties under oxidative stress, enhance the synthesis of antioxidants and PCs, and interact with other phytohormones,improving plant stress tolerance. Wolffia arrhiza (L.) Horkel ex Wimm. is a freshwater vascular plant characterized by the absence of stems, leaves, and roots. Iconducted a study on the effects of MT and BL on the response of W. arrhiza to Cd stress.Exogenous application of MT and BL effectively alleviated Cd toxicity bystimulating duckweed growth, and increasing metabolite levels, antioxidant enzyme activities and biosynthesis of GSH and PCs inresponse to Cd exposure. Reductions inH₂O₂ and MDA levels, as well as decreased Cd accumulation in W. arrhizacells, werealso observed.The study identified 29 phytohormones in W. arrhiza. Cd exposure increased the levels of ABA, MT and its precursors, BRs,and glucoside CKs conjugates, while it decreased the levels of AXs, GA₃, and free CKs. Treatment with MT or BL alone had either stimulatory or neutral effects on endogenoushormone levels. In contrast, the combined application of Cd with MT or BL elevated thelevels of AXs, BRs, free-bases of CKs, GA₃, and MT, while decreasing ABA level. The results of this study indicate the significant potential of MT and BL in enhancing plant resilience to Cd stress.; Kadm jest jednym z najbardziej szkodliwych pierwiastków dla wszystkich organizmów. Narażenie roślin na jony kadmu przyczynia się do indukcji stresu oksydacyjnego i gromadzenia reaktywnych form tlenu. Melatonina (MT) i brassinolid (BL) posiadają właściwości antyoksydacyjne w warunkach stresu oksydacyjnego i oddziałują z innymi fitohormonami, zwiększając tolerancję roślin na stres.Wolfia bezkorzeniowa (Wolffia arrhiza) (L.) Horkel ex Wimm. jest słodkowodną rośliną naczyniową, charakteryzującą się brakiem łodygi, liści i systemu korzeniowego. Przeprowadziłam badania dotyczące wpływu MT i BL na odpowiedź wolfii bezkorzeniowej na stres związany z jonami kadmu. Egzogennie zastosowana MT i BL skutecznie złagodziły toksyczne działanie metalu, poprzez stymulację wzrostu i zawartości badanych metabolitów, zwiększenie aktywności enzymów antyoksydacyjnych ibiosyntezy GSH i PC w wolfii bezkorzeniowej traktowanej jonami kadmu. Zaobserwowałam spadek poziomu H2O2 i MDA oraz redukcję akumulacji kadmu w komórkach wolfii bezkorzeniowej.Przeprowadzone badania wykazały występowanie dwudziestu dziewięciu fitohormonóww wolfii bezkorzeniowej.Ekspozycja na kadm spowodowała zwiększenie poziomu ABA, MT i jej prekursorów, większości BR i glukozydów CK, oraz spadek zawartości AX, GA3 i niektórych CK. Natomiast łączne działanie kadmu z MT lub BL zwiększyło biosyntezę AX, BR, większości wolnych zasad CK, GA3 i MT, ale spowodowało zmniejszenie zawartości ABA.Uzyskane wyniki wskazują na znaczny potencjał MT i BL w zwiększaniu odporności roślin na stres związany z obecnością jonów kadmu. Opis: List of original mono – thematic papers included in the PhD thesis: Publication 1 Chmur M., Bajguz A., Piotrowska-Niczyporuk A. 2020. Effect of cadmium on the level of isoprenoid derived phytohormones in duckweed Wolffia arrhiza. Journal of Plant Growth Regulation, 39:1518–1530. https://doi.org:10.1007/s00344-020-10154-9 ; Publication 2 Chmur M., Bajguz A. 2021. Brassinolide enhances the level of brassinosteroids, protein, pigments, and monosaccharides in Wolffia arrhiza treated with brassinazole. Plants, 10, 1311. https://doi.org/10.3390/plants10071311. ; Publication 3 Chmur M., Bajguz A. 2023. Melatonin involved in protective effects against cadmium stress in Wolffia arrhiza. International Journal of Molecular Sciences, 24, 1178. https://doi.org/10.3390/ijms24021178 Publication 4 Chmur M., Bajguz A. 2025. Comparative efficacy of melatonin and brassinolide in mitigating the adverse effects of cadmium on Wolffia arrhiza. International Journal of Molecular Sciences, 26, 692. https://doi.org/10.3390/ijms26020692. Tue, 25 Nov 2025 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/11320/19808 2025-11-25T00:00:00Z http://hdl.handle.net/11320/17851 Tytuł: Wpływ zlewni i właściwości fizyko-chemicznych wody na biomasę mykoplanktonu rzek północno- wschodniej Polski Autorzy: Więcko, Adam Abstrakt: Zasadniczą kwestią w zrozumieniu skali oddziaływania mykobioty na pozostałe elementy środowiska jest ewaluacja ilościowa jej biomasy oraz ocena roli czynników zlewniowych współkształtujących stan ekologiczny wód. Głównym celem rozprawy doktorskiej było określenie biomasy sestonowych grzybów wodnych w małych rzekach północno-wschodniej Polski oraz wskazanie wpływu właściwościami fizyko-chemicznych wód oraz sposobu użytkowania zlewni na biomasę mykoplanktonu. Badania przeprowadzono w latach 2010-2012, podczas których zebrano 144 próby wody z 18 rzek. Chromatograficzne oznaczenie stężenia ergosterolu w sestonie wód posłużyło do określenia biomasy grzybów. Pozostałe analizy obejmowały oznaczenie stężeń substancji biogennych oraz materii organicznej. Do oceny wpływu zlewni, zastosowano dane z projektu Corine Land Cover. Średnia biomasa grzybów wodnych wynosiła 0,43 – 0,22 μg·dm-3, oscylując w granicach 0,05 – 1,15 μg·dm-3. Wiosną i latem stwierdzono większą biomasę mykoplanktonu, niż jesienią i zimą. Biomasa mykoplanktonu korelowała z biomasą glonów, choć fitoplanktonu było znacznie więcej niż grzybów. Biomasa grzybów zachowuje dodatni związek korelacyjny z sestonowym węglem organicznym, a jego stymulujące oddziaływanie jest mocniejsze, gdy woda jest zasobna w biogenny. Wiosenny wzrost biomasy mykoplanktonu najbardziej zaznacza się w zlewniach z dużym udziałem łąk i pastwisk. Latem doskonałym podłożem i siedliskiem do rozwoju grzybów wodnych mogą być pyłki roślin lądowych. W okresie jesiennym ujawnił się pozytywny wpływ lasów liściastych na rozwój mykoplanktonu.; The fundamental issue in understanding the scale of mycobiota impact on other environmental elements is the quantitative evaluation of its biomass and the assessment of the role of catchment factors shaping the ecological state of waters. The main goal of the doctoral dissertation was to determine the biomass of aquatic fungal seston in small rivers in northeastern Poland and to indicate the influence of physicochemical water properties and catchment land use on mycoplankton biomass. The research was conducted between 2010 and 2012, during which 144 water samples were collected from 18 rivers. Chromatographic determination of ergosterol concentration in water seston was used to estimate fungal biomass. Additional analyses included determining the concentrations of biogenic substances and organic matter. Corine Land Cover project data were utilized to assess catchment influence. The average biomass of aquatic fungi was 0.43 ± 0.22 μg·dm-3, ranging from 0.05 to 1.15 μg·dm-3. Higher mycoplankton biomass occurred in spring and summer compared to autumn and winter, correlating with algal biomass, however phytoplankton significantly exceeded fungal biomass. Fungal biomass positively correlated with seston organic carbon, particularly in biogenic-rich waters. The spring biomass rise was notable in catchments with meadows and pastures. In summer, pollen from terrestrial plants could serve as an excellent substrate and habitat for the development of aquatic fungi. The positive influence of deciduous forests on mycoplankton appeared in autumn. Thu, 21 Nov 2024 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/11320/17851 2024-11-21T00:00:00Z http://hdl.handle.net/11320/17174 Tytuł: Zanieczyszczenie mikroplastikiem jako potencjalne zagrożenie funkcjonowania ekosystemów wodnych północno-wschodniej Polski Autorzy: Pol, Wojciech Abstrakt: W niniejszej pracy przebadano zagęszczenie mikroplastiku (MP) w dwóch nizinnych rzekach (Biała i Czarna Hańcza) przepływających przez różne miasta. Określono również zanieczyszczenie MP 30 jezior Pojezierza Mazurskiego w okresie letniej stagnacji. Uwzględniono w tych badaniach zróżnicowany poziom antropogenizacji zlewni, a także wzięto pod uwagę aktywność turystyczną. W pracy przedstawiono łatwy do uzyskania wskaźnik urbanizacji linii brzegowej (SUI), który jest szczególnie przydatny w ocenie zagrożeń zanieczyszczenia MP jezior o silnie przekształconych zlewniach. W pracy przeprowadzono również eksperyment terenowy z użyciem mikrogranulatu polietylenowego (MP pierwotny) celem ustalenia jego potencjału jako podłoża dla bakteryjnego biofilmu w jeziorach o różnej trofii. W wyniku przeprowadzonego sekwencjonowania nowej generacji (NGS) w oparciu o hiperzmienny region V3-V4 genu 16S rRNA porównano różnorodność w badanych grupach systematycznych bakterii (typ, klasa, rodzina, rodzaj i gatunek). We wszystkich badanych jeziorach zaobserwowano na MP bakterie patogenne. Dodatkowo, w przeprowadzonym eksperymencie terenowym zaobserwowano w biofilmie obecność bakterii zdolnych do degradacji polimerów, które mogą być wskaźnikiem jakości wody. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że MP może działać jako rezerwuar i wektor bakterii chorobotwórczych w środowisku wodnym.; In the present study, the density of microplastics (MP) in two lowland rivers (Biała and Czarna Hańcza) flowing through different cities was investigated. The MP pollution of 30 lakes of the Mazurian Lake District during the summer stagnation period was also determined. The varying level of anthropogenization of the catchment area was taken into account in this study, and tourist activity was also taken into account. The paper presents an easy-to-obtain shoreline urbanization index (SUI), which is particularly useful in assessing MP pollution risks of lakes with highly transformed catchments. The paper also conducted a field experiment using polyethylene microbeads (primary MP) to determine their potential as a substrate for bacterial biofilm in lakes with different trophic levels. The next-generation sequencing (NGS) based on the hypervariable V3-V4 region of the 16S rRNA gene was used to compare the diversity in the studied bacterial systematic groups (type, class, family, genus and species). In all studied lakes, pathogenic bacteria were observed on MP. In addition, in the field experiment conducted, the presence of bacteria capable of degrading polymers, which can be an indicator of water quality, was observed in the biofilm. Based on the study, it was concluded that MP can act as a reservoir and vector of pathogenic bacteria in the aquatic environment. Opis: Lista oryginalnych monotematycznych publikacji wchodzących w skład rozprawy doktorskiej: Publikacja 1 Pol, W., Żmijewska, A., Stasińska, E., & Zieliński, P. (2022). Spatial–temporal distribution of microplastics in lowland rivers flowing through two cities (NE Poland). Water, Air, & Soil Pollution, 233(4), 140. DOI: https://doi.org/10.1007/s11270-022-05608-7; Publikacja 2 Pol W., Stasińska E., Żmijewska A., Więcko A., & Zieliński P. (2023). Litter per liter–Lakes' morphology and shoreline urbanization index as factors of microplastic pollution: Study of 30 lakes in NE Poland. Science of The Total Environment, 881, 163426. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.163426; Publikacja 3 Pol, W., Mierzyńska, K., Włodarczyk, T., Hauschild, T., & Zieliński, P. (2023). No trophy for the trophy? - How lake trophy impacts bacterial assemblages of biofilm on microplastic. Ecohydrology & Hydrobiology. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecohyd.2023.08.013 Tue, 19 Dec 2023 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/11320/17174 2023-12-19T00:00:00Z http://hdl.handle.net/11320/17173 Tytuł: Struktura zooplanktonu jako miara stanu ekologicznego jezior Autorzy: Ochocka, Agnieszka Abstrakt: Cele pracy obejmowały: (i) przetestowanie wskaźników bazujących na strukturze zespołu zooplanktonu jezior stratyfikowanych, w celu wytypowania najbardziej wrażliwych na eutrofizację, (ii) charakterystykę struktury zooplanktonu w warunkach referencyjnych oraz (iii) opracowanie metody oceny stanu ekologicznego bazującej na strukturze zooplanktonu. W pracy przetestowano wrażliwość wskaźników zooplanktonowych na nasilenie eutrofizacji. Testowane wskaźniki wykazały zróżnicowane typy reakcji na wzrost koncentracji biogenów. W kolejnym etapem prac wyznaczone zostały jeziora referencyjne oraz opracowana została struktura zasiedlających je zespołów zooplanktonu. Wyniki badań wykazały również, że Daphnia cucullata osiąga większe rozmiary ciała w jeziorach o niskiej trofii. Na podstawie otrzymanych wyników zaproponowany został wskaźnik BSI (Body Size Index). Wyróżniono gatunki charakterystyczne dla jezior referencyjnych, w tym Bosmina (Eubosmina) coregoni, Ascomorpha ecaudis, Collotheca pelagica i Gastropus stylifer. W ostatnim etapie prac opracowano metodę oceny stanu ekologicznego jezior stratyfikowanych, indeks ZIPLAS (Zooplankton Index for Polish Lakes’ Assessment). Indeks ZIPLAS silnie koreluje (korelacja rang Spearmana) ze wszystkimi parametrami eutrofizacji – najsilniej z widzialnością krążka Secchiego (r = 0,86), nieco słabiej z fosforem ogólnym (r = -0,74) i azotem ogólnym (r = 0,68). Uzyskane wyniki pokazują, że indeks ZIPLAS może być wykorzystany jako wiarygodne narzędzie w monitoringu stanu ekologicznego jezior stratyfikowanych.; The aims of the dissertation included: (i) testing the zooplankton indices calculated based on the structure of the zooplankton community from stratified lakes in order to select the most sensitive indices of eutrophication pressure, (ii) the characteristics of the zooplankton structure in reference conditions, (iii) the development of a zooplankton based-method for assessing the ecological status of lakes. The first stage of the work was to test sensitivity of zooplankton indicators to the eutrophication parameters. The next stage was to determine lakes meeting the criteria of reference conditions and to analyze the structure of the zooplankton communities inhabiting them. The tested zooplankton indices showed three types of responses to the increases in nutrient concentration. The results showed that Daphnia cucullata grows larger in low trophic conditions. The new simple Body Size Index (BSI) has been proposed. The characteristic species for reference lakes were identified, including Bosmina (Eubosmina) coregoni, Ascomorpha ecaudis, Collotheca pelagica and Gastropus stylifer. Then zooplankton indices were calculated and tested against eutrophication parameters. Finally, the ZIPLAS multimetric index (Zooplankton Index for Polish Lakes' Assessment) was developed to assessment of the ecological status of stratified lakes. ZIPLAS responds clearly to eutrophication indicators - Secchi disc visibility (Spearman’s rank correlation r = 0.86), total phosphorus (r = -0.74) and total nitrogen (r = 0.68). The ZIPLAs index can be used as a valuable tool in the monitoring the ecological status of lakes. Opis: Rozprawa doktorska powstała na podstawie cyklu czterech publikacji naukowych: P1. Ochocka A., Pasztaleniec A., 2016. Sensitivity of plankton indices to lake trophic conditions. Environmental Monitoring and Assessment volume 188: 622, https://doi.org/10.1007/s10661-021-09390-7; P2. Karpowicz M., Sługocki Ł., Kozłowska J. Ochocka A., López C., 2020. Body size of Daphnia cucullata as an indicator of the ecological status of temperate lake. Ecological Indicators 117: 106585, https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2020.106585; P3. Ochocka A., 2021., ZIPLAS: Zooplankton Index for Polish Lakes’ Assessment - A new method to assess the ecological status of stratified lakes. Environmental Monitoring and Assessment 193: 664, https://doi.org/10.1007/s10661-021-09390-7; P4. Ochocka A., Karpowicz M., 2022. Assessment potential of zooplankton to establish reference conditions in lowland temperate lakes. Diversity 14: 501, https://doi.org/10.3390/d14060501 Tue, 29 Nov 2022 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/11320/17173 2022-11-29T00:00:00Z