Növénytermesztés

Döbbenetes módon válaszolnak a modern búzák a magas hőmérsékleti stresszre

HUN-REN Magyar Kutatási Hálózat

Rangos folyóirat címlapjára került a HUN-REN ATK kutatóinak munkája.

A rangos New Phytologist tudományos folyóirat 2024. januári száma címlapfotójának a HUN-REN Agrártudományi Kutatóközpont Mezőgazdasági Kutatóintézete munkatársainak eredményeit szemléltető mikroszkópos fotót választotta.

A martonvásári intézet kutatói a legtöbb modern búzafajtában megtalálható, alacsony szárnövekedést okozó, úgynevezett Reduced height vagy Rht gének hatását tárták fel a kenyérbúza hőstressztűrésére. A vizsgált sejtmagok alkotóelemeinek szintjén megjelenő változások termékenység- és termésmennyiség-csökkentő hatása támpontul szolgál a gabonanemesítők számára a klímaváltozáshoz jobban alkalmazkodó új gabonafajták létrehozásához, és elősegíti célzott nemesítési programok megalapozását.

A martonvásári kutatók elsőként mutattak rá, hogy az alacsony növekedést okozó Rht-B1b és Rht-D1b génváltozatokat hordozó búzák – ilyen a mai modern búzák többsége – jelentős fertilitásvesztéssel válaszolnak a kalászfejlődés korai időszakában őket érő magas hőmérsékleti stresszre.

A Sepsi Adél tudományos főmunkatárs által vezetett projekt rávilágított arra, hogy a termékenységcsökkenésért az ivarsejtek kialakulásáért felelős meiotikus sejtosztódás rendellenességei a felelősek.

© New Phytologist / HUN-REN ATK MGI
Balra: a címlapon búzaportokból frissen preparált ivarsejteket láthatunk. Jobbra fent: vad típusú (magas) kenyérbúza és az Rht-B1b és Rht-D1b allélokat hordozó alacsony növekedésű búzák közel izogén vonalai láthatók Maris Huntsman búzafajtában. Jobbra lent: vad típusú (magas) és az Rht-B1b és Rht-D1b allélokat hordozó alacsony növekedésű búzák főkalászonkénti szemszáma a magasság függvényében, optimális (21°C) és magas hőmérsékleti stressz (30°C) hatására.

A rendellenességek okának feltárása érdekében a HUN-REN ATK MGI kutatói a kenyérbúza háromdimenziós sejtmagján belül többszörös immunjelölés segítségével nyomon követték a kulcsfontosságú szerkezeti fehérjék változásait a meiózis – azaz az ivarsejteket előállító számfelező sejtosztódás – során.

Genetikai sokféleség és fertilitás

Elsőként mutatták ki, hogy a hő okozta stressz csökkenti a genetikai sokféleséget és a fertilitást meghatározó meiotikus rekombináció gyakoriságát. Eredményeik szerint ez a hatás az Rht géneket hordozó búzákban fokozottan jelentkezik.

A kutatók nagy felbontású mikroszkópiát használva kimutatták, hogy már a rövid ideig tartó magas hőmérséklet (30 °C) is hatással van a kromoszómapárosodásra: a genetikai átkereszteződések érése során károsítja a kromoszómapárokat szorosan összekapcsoló fehérjekomplex, azaz a szinaptonémás komplex szerkezetét.

E szerkezeti változások, a genetikai átkereszteződések gyakoriságának csökkenése és a következésképpen kialakuló sejtosztódási rendellenességek rávilágítottak arra, hogy az alacsony szárnövekedést okozó Rht-B1b és Rht-D1b génváltozatú búzák meiotikus sejtosztódása fokozottabban sérül hő hatására, mint a magas növekedésű búzáké.

A vizsgált sejtmagok alkotóelemeinek szintjén megjelenő változások fertilitás- és termésmennyiség-csökkentő hatása támpontul szolgál a nemesítőknek a klímaváltozáshoz jobban alkalmazkodó új fajták létrehozásához, és elősegíti a célzott nemesítési programok megalapozását.

Agrofórum Hírlevél
Iratkozzon fel az Agrofórum hírlevélre!

A feliratkozást követően a rendszer egy megerősítő emailt fog küldeni a megadott email címre. Ha nem érkezne meg a levél, kérjük nézze meg a spam vagy Gmail esetén a Promóciók és az Összes levél mappát.

Egy biztos, manapság megéri őszi árpát vetni

2025. július 25. 14:10

A hazai gazdaságok sikeres növénykultúrája az őszi árpa, amit az idei betakarításokat követően országosan regisztrált 5,75 t/ha-os termésátlag is bizonyít.

10 nyereséges kiskultúra: ezek a növények aranyat érnek

2025. július 24. 14:10

Levendula, sáfrány vagy csípős paprika – ezek a kultúrák lehetnek a kulcs egy sikeres vidéki vállalkozáshoz akár pár száz négyzetméteren.

Hogyan válasszunk repcehibridet a termőhely adottságaihoz?

2025. július 23. 11:10

A hibridválasztás kulcs a repce sikeréhez: termőhelyhez alkalmazkodó, ellenálló hibridekkel csökkenthetők a termesztési kockázatok.

Hogy áll hazánk vízgazdálkodása + videó

2025. július 22. 16:10

Hazánk a ,,vizek országa"...de sajnos egyre kevesebb használható víz jut a mezőgazdaságnak is. Hogy látja a szakértő?

Aszályveszély: akár a 2022-es katasztrófa is megismétlődhet

2025. június 25. 16:10

A talaj felső rétegéből 100 mm csapadék hiányzik – a kukorica és napraforgó mellett az állattartók is aggódhatnak.

Biostimulátor-oldatok a környezeti stresszhelyzetek ellen

2025. április 30. 06:40

Termelői tapasztalatok bizonyítják, hogy a kijuttatott biostimulátorok nemcsak hozzájárulnak a növény védelmi rendszerének beindításához, de segítik annak fenntartását is.

Szántóföldi növényvédelmi előrejelzés: aszály és betegségek

2025. június 28. 08:10

A forróság és a szárazság súlyos károkat okoz a szántóföldi kultúrákban. A betegségek és kártevők is szaporodnak – súlyos szezon elé nézünk.

Így ismerheti fel, ha a paprika szenved – mentse meg időben!

2025. július 16. 16:10

A kánikula a paprikatermés ellensége: mutatjuk, hogyan ismerheti fel a hőstresszt, és mit tehet, hogy megmentse növényeit!