Εργαστήριο Λειτουργικής Βιολογίας Φυτών 

Επί κεφαλής Εργαστηρίου: Γιώτης Χαρίλαος
  • Πολυδύναμο Κτήριο Β'
Ιστοσελίδα Εργαστηρίου

Σύντομη περιγραφή του Εργαστηρίου

Το Εργαστήριο Λειτουργικής Βιολογίας Φυτών στεγάζεται στο Νέο κτήριο του Τμήματος Βιολογικών Εφαρμογών και Τεχνολογιών και καλύπτει τις εκπαιδευτικές και ερευνητικές ανάγκες του Τμήματος στα πεδία της Μορφολογίας, Λειτουργικής Ανατομίας και Φυσιολογίας των Φυτών.

Έρευνα

Οι ερευνητικές κατευθύνσεις του Εργαστηρίου σχετίζονται με θέματα Λειτουργικής Βιολογίας Φυτών κι εστιάζονται στους μηχανισμούς αλληλεπίδρασης μεταξύ των φυτών και περιβάλλοντος. Για τη μελέτη τους χρησιμοποιούνται φυσιολογικές και βιοχημικές μέθοδοι, μικροσκοπία, οικοφυσιολογικές μέθοδοι και μοντελοποίηση. Οι κύριες ερευνητικές δραστηριότητες του Εργαστηρίου περιλαμβάνουν: 

Επιπτώσεις της Κλιματικής Αλλαγής στη φυσική βλάστηση και τα φυτά μεγάλης καλλιέργειας. 

Ο ρόλος των ατμοσφαιρικών μεταβολών στις μεγάλες εξελικτικές ανακατατάξεις μεταξύ των αθροισμάτων των ανώτερων φυτών τα προηγούμενα 400 εκατομμύρια χρόνια. 

Φυσιολογία των εισβλητικών ειδών της Μεσογείου.

Φυσιολογία των μεταλλοσυσωρευτικών ειδών, με έμφαση στα ενδημικά είδη της Πίνδου, και διερεύνηση της δυνατότητας χρησιμοποίησής τους σε προγράμματα φυτοεξυγίανσης και φυτομετάλλευσης.

Ανατομική και λειτουργική ποικιλότητα των ανώτερων φυτών και η σύνδεσή τους με διακριτές οικολογικές στρατηγικές. 

Υποδομές - Τεχνογνωσία

Το Εργαστήριο Λειτουργικής Βιολογίας Φυτών διαθέτει επιστημονικό προσωπικό με εκτεταμένη ερευνητική εμπειρία στη μελέτη της Φυσιολογίας, της Ανατομίας και της Οικοφυσιολογίας των φυτών, συμπεριλαμβανομένων των φυτών μεγάλης καλλιέργειας, χρησιμοποιώντας Φυσιολογικές και Ανατομικές μεθόδους. Επίσης, διαθέτει μεγάλη ερευνητική εμπειρία στη μελέτη των αλληλεπιδράσεων φυτών-περιβάλλοντος με τη χρήση κατάλληλων εργαλείων μοντελοποίησης.

Στις υποδομές του εργαστηρίου περιλαμβάνονται:

  • Το εργαστήριο είναι αυτή τη στιγμή το μοναδικό στην Ελλάδα που διαθέτει θάλαμο μέτρησης τύπου 6800-18 Aquatic Chamber (Li-cor) με τον οποίο το όργανο Li-6800F μπορεί να μετρήσει φωτοσυνθετικές και βιοχημικές παραμέτρους αποικιών μικροφυκών και κυανοβακτηρίων.

  • Φορητός αναλυτής αερίων τύπου LCpro-SD (ADC) για τη μέτρηση της ταχύτητας φωτοσύνθεσης, της στοματικής αγωγιμότητας και της διαπνοής, της αποδοτικότητας χρήσης νερού στο πεδίο.
  • Ερευνητικά Μικροσκόπια Leica DM2000 LED και LEICA DM LS2 (Leica) με συζευγμένες λάμπες επιφθορισμού και δυνατότητα λήψης ψηφιακών φωτογραφιών.

  • Φορητό όργανο μελέτης των φωτεινών αντιδράσεων της φωτοσύνθεσης μέσω μετρήσεων βασισμένων στο φθορισμό της χλωροφύλλης τύπου PAM-2000 (Walz).
  • Φορητό όργανο μελέτης των φωτεινών αντιδράσεων της φωτοσύνθεσης μέσω μετρήσεων βασισμένων στο φθορισμό της χλωροφύλλης τύπου Handy PEA (Hansatech).

  • Φορητό όργανο μέτρησης της συγκέντρωσης της χλωροφύλλης τύπου CCM-200 (ADC).

Ερευνητικά έργα (τίτλοι)

  • 2024-2025 «LIVEMOUNT: Achieving sustainability of livestock farming in the high mountains under climate change». Φορέας χρηματοδότησης: ΕΛΙΔΕΚ. 
  • 2018-2022. «Phenograss: The phenology of perennial ryegrass and its potential contribution to grassland carbon sequestration». Φορέας χρηματοδότησης: Ιρλανδική Υπηρεσία Προστασίας Περιβάλλοντος. 
  • 2018-2020. «Exploration and optimization of a novel negative carbon emission technology using enhanced plant-mediated chemical weathering». Φορέας χρηματοδότησης: Ιρλανδικό Ίδρυμα Επιστημών. 
  • 2016-2018. «Futu-rye: Identification of key traits associated with increased yield and resilience in grasses under future climatic conditions». Φορέας χρηματοδότησης: Ιρλανδικό Ερευνητικό Συμβούλιο

Δημοσιεύσεις

  • Mpeza P., Yiotis C., Gatsios O., Staratzis E., Kyrkas D., Mantzos N., Papantzikos V., Mantzoukas S. (2025). Distribution of Anthocyanins in Papaver rhoeas L. (corn) Petals: A Column Chromatography Study. International Journal of Plant Biology, 16(3):99. 
  • Yiotis C. and Chondrogiannis C. (2024). Beating leaves in their own game: Reduced diffusional limitations in carnation stems facilitate higher photosynthetic rates and reduced allocation of photosynthetic electron flow to photorespiration compared with leaves. Physiologia Plantarum, 176:e14573.
  • Ahmad S., Yiotis C., Xu W., Knappe J., Gill L. and McElwain J.C. (accepted for publication, currently in production). Lower grass stomatal conductance under elevated CO2 can decrease transpiration and evapotranspiration rates despite carbon fertilization. Plant Direct, 8:e70013.
  • Soh W.K., Yiotis C., Murray M., Pene S., Naikatini A., Elkink J.A., White J.D., Tuiwawa M. and McElwain J.C. 2024. Stomata are driving the direction of CO2-induced water-use efficiency gain in selected tropical trees in Fiji. Biology, 13 (9):733.
  • Abbasi A.Z., Bilal M., Khurshid G., Yiotis C., Zeb I., Hussain J., Baig A., Shah M.M., Chaudhary S.U., Osborne B. and Ahmad R. 2021. Expression of cyanobacterial genes enhanced CO2 assimilation and biomass production in transgenic Arabidopsis thaliana. PeerJ, 9: e11860.
  • Yiotis C., McElwain J.C. and Osborne B.A. 2021. Enhancing the productivity of ryegrass at elevated CO2 is dependent on tillering and leaf area development rather than leaf-level photosynthesis. Journal of Experimental Botany, 72 (5), pp: 1962-1977.
  • Batke S.P., Yiotis C., Elliott-Kingston C., Murray M., Soh W.K. and McElwain J.C. 2020. Plant responses to decadal-scale increments in atmospheric CO2 concentration – comparing two stomatal conductance sampling methods. Planta, 251 (2), 52.
  • Murray M., Soh W.K., Yiotis C., Spicer R.A, Lawson T. and McElwain J.C. 2020. Consistent relationship between field-measured stomatal conductance and theoretical maximum stomatal conductance in C3 woody angiosperms in four major biomes. International Journal of Plant Sciences, 181 (1), pp: 142-154.
  • Soh W.K., Yiotis C., Murray M., Parnell A., Wright I.J., Spicer RA., Lawson T., Caballero R. and McElwain J.C. 2019. Rising CO2 drives divergence in water-use efficiency of evergreen and deciduous plants. Science Advances, 5:eaax7906.
  • Yiotis C. and McElwain J.C. A novel hypothesis for the role of photosynthetic physiology in shaping macroevolutionary patterns. Plant Physiology, 181(3), pp: 1148-1162.
  • Porter A.S., Evans-FitzGerald C., Yiotis C., Montanez I. and McElwain J. C. 2019. Testing the accuracy of new paleoatmospheric CO2 proxies based on plant stable carbon isotopic composition and stomatal traits in a range of simulated paleoatmospheric O2:CO2 ratios. Geochimica et Cosmochimica Acta, 259, pp: 69-90.
  • Bilal M., Abbasi A.Z., Khurshid G., Yiotis C., Hussain J., Shah M.M., Naqvi T., Kwon S-Y., Park Y-I., Osborne B.A. and Ahmad R., 2019. The expression of cyanobacterial glycolate–decarboxylation pathway genes improves biomass accumulation in Arabidopsis thaliana. Plant Biotechnology Reports, 13(4), pp: 361-373.
  • Li H., Yu J., McElwain J.C., Yiotis C. and Chen Z-Q. 2019. Reconstruction of atmospheric CO2 concentration during the late Changhsingian based on fossil conifers from the Dalong Formation in South China. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 519, pp: 37-48.
  • Murray M., Soh W.K., Yiotis C., Batke S.P., Parnell A., Spicer R.A., Lawson T., Caballero R., Wright I.J., Purcell C. and McElwain J.C. 2019. Convergence in maximum stomatal conductance of C3 woody angiosperms in natural ecosystems across bioclimatic zones. Frontiers in Plant Science, 10:558.
  • Purcell C., Batke S.P., Yiotis C., Soh W.K., Murray M., Caballero R. and McElwain J.C. 2018. Increasing stomatal conductance in response to anthropogenic climate change, Annals of Botany, 121 (6), pp: 1137-1149.  Άρθρο ιδιαίτερης σημασίας επιλεγμένο από τον εκδότη για το συγκεκριμένο τεύχος (Editor’s choice).
  • Porter A.S., Yiotis C., Montanez I. and McElwain J.C. 2017. Evolutionary differences in ∆ 13C detected between spore and seed bearing plants following exposure to a range of atmospheric O2:CO2 ratios; implications for paleoatmosphere reconstruction. Geochimica et Cosmochimica Acta, 213, pp: 517-533.
  • Yiotis C., Evans-Fitz.Gerald C. and McElwain J.C. 2017. Differences in the photosynthetic plasticity of ferns and Ginkgo grown in experimentally controlled low [O2]: high [CO2] atmospheres may explain their contrasting ecological fate across the Triassic-Jurassic mass extinction boundary. Annals of Botany, 119 (8), pp: 1385-1395. Άρθρο ιδιαίτερης σημασίας επιλεγμένο από τον εκδότη για το συγκεκριμένο τεύχος (Editor’s choice).
  • McElwain J.C., Montanez I., White J.D., Wilson J. and Yiotis C. 2017. Reply to Comment on “Was atmospheric CO2 capped at 1000 ppm over the past 300 million years?” [Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 441 (2016) 653–658]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 472 (1), pp: 260-263.
  • Evans-Fitz.Gerald C., Porter A.S., Yiotis C., Elliot-Kingston C. and McElwain J.C. 2016. Co-ordination in morphological leaf traits of early diverging angiosperms is maintained following exposure to experimental palaeo-atmospheric conditions of sub-ambient O2 and elevated CO2. Frontiers in Plant Science, 7:1368.
  • McElwain J.C., Montanez I., White J.D., Wilson J. and Yiotis C. 2016. Was atmospheric CO2 capped at 1000 ppm over the past 300 million years? Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 441 (4), pp: 653-658.
  • McElwain J.C., Yiotis C. and Lawson T. 2016. Using modern plant trait relationships between observed and theoretical maximum stomatal conductance and vein density to examine patterns of plant macroevolution. New Phytologist, 209 (1), pp: 94-103.

Porter A.S., Evans-FitzGerald C., McElwain J.C., Yiotis C. and Elliot-Kingston C. 2015. How well do you know your growth chambers? Testing for chamber effect using plant traits. Plant Methods, 11:44.