I Biosystematyka i chorologia krytycznych lub słabo poznanych gatunków roślin naczyniowych

Badania taksonomiczno-nomenklatoryczne oraz filogenetyczne obejmują krytyczne grupy taksonów roślin naczyniowych, w oparciu m.in. o analizę typów nomenklaturowych i protologów oraz analizy porównawcze różnych grup cech (morfologicznych, genetycznych) i dotyczą następujących zagadnień:

  1. Biosystematyka i chorologia krytycznych kompleksów z rodzajów: Agrostis, Calamagrostis (łącznie z Deyeuxia), Deschampsia i Zingeria (B. Paszko).
  2. Dokumentacja bioróżnorodności w opracowaniach chorologicznych lokalnych flor wybranych gatunków Calamagrostis (łącznie z Deyeuxia) i Agrostis w azjatyckiej części zasięgu (Flora of Pan-Himalaya, Flora of Nepal) (B. Paszko). 
  3. Morfologiczne i genetyczne zróżnicowanie gatunków mieszańcowego pochodzenia (w rodzajach Elymus, Melica, Gladiolus)(E. Cieślak, M. Szczepaniak).
  4. Testowanie koncepcji gatunku w rodzaju Oenothera w oparciu o eksperymentalne krzyżowania i hodowlę w warunkach kontrolowanych oraz analizy   struktury zmienności europejskich przedstawicieli rodzaju Oenothera z wykorzystaniem sekwencjonowania nowej generacji (M. Woźniak-Chodacka)

II Przyczyny i mechanizmy historycznej i współczesnej hybrydyzacji u roślin naczyniowych w kontekście ewolucji retikularnej i specjacji

Badania procesów hybrydyzacji oraz ich wpływu na poziom zmienności koncentrują się głównie na modelowych obiektach wybranych przedstawicieli rodzin Onagraceae oraz Poaceae i obejmują zarówno hybrydyzację homoploidalną, jak i poliploidalną. Związane są z następującymi projektami:

  1. Zakres i częstość występowania naturalnej hybrydyzacji poliploidalnej międzygatunkowej i międzyrodzajowej Elymus, Melica, Gladiolus (M. Szczepaniak, E. Cieślak).
  2. Określenie zakresu możliwości adaptacyjnych (w tym zmiany strategii reprodukcyjnych) gatunków w stresowych warunkach siedliskowych (Elymus) (M. Szczepaniak).
  3. Analiza częstości występowania i ewolucyjnego znaczenia współczesnej hybrydyzacji homoploidalnej w rodzaju Oenothera na podstawie badań w populacjach naturalnych i eksperymentalnych krzyżowań (M. Woźniak-Chodacka, M. Cich).

III. Biogeografia molekularna

Zagadnienia biogeografii molekularnej obejmują badania struktury i ewolucji bioróżnorodności organizmów w kontekście przestrzennym (geograficznym) i czasowym, na różnych poziomach (populacji, gatunków, zbiorowisk organizmów), z wykorzystaniem narzędzi biologii molekularnej, w tym najnowszych technik opartych na sekwencjonowaniu nowej generacji (NGS) – m.in. metabarkodingu, genotypowania RAD-Seq, a także technik analiz DNA muzealnego i kopalnego w oparciu o hybrydyzację do sond molekularnych. Realizowane są następujące główne tematy badawcze:

  1. Filogeografia, ewolucja i zmienność genetyczna wybranych gatunków bioty ekosystemów polarnych Ziemi (Arktyka i Antarktyka) (M. Ronikier, M. Saługa, T. Suchan).
  2. Filogeografia porównawcza, ewolucja i zmienność genetyczna wysokogórskiej bioty gór Europy ze szczególnym uwzględnieniem Karpat i masywów sąsiadujących (góry Półwyspu Bałkańskiego, Alpy, Sudety) (E. Cieślak, M. Ronikier, T. Suchan).
  3. Filogeografia kserotermicznych gatunków charakteryzujących się ekstrazonalnym rozmieszczeniem w Europie Środkowej, rekonstrukcja procesów historycznych oraz modelowanie zmian ich zasięgów w kontekście zachodzącymi współcześnie zmian klimatycznych. (E. Cieślak).
  4. Badania struktury genetycznej populacji gatunków endemicznych o wąskich zasięgach oraz modelowania dynamiki zmian ich zasięgów w kontekście historycznych zmian klimatu (E. Cieślak, M. Ronikier).