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.

A kalászosok helye a növényi fehérjeforrások között

2024. november 14. 14:40

A növényi eredetű fehérjeforrások minőségének vizsgálatakor fontos figyelembe venni a fehérje biológiai hozzáférhetőségét és aminosav-összetételét is.

Technológiai fejlesztési lehetőségek napraforgónál

2024. november 14. 09:10

Vizsgáltuk a két legnagyobb őszi betakarítású, kapás növényünk ökostabilitását az országos termésátlagok felhasználásával a 2000–2022. évek között.

Az Agropyron glael mint a kenyérbúza lehetséges génforrása

2024. november 13. 08:10

A nemesítőkre és a kutatókra nyomás nehezedik, hogy olyan új fajtákat hozzanak létre, amelyek nagyobb hozamúak, táplálóbbak, ellenállóbbak a kártevőkkel és a betegségekkel szemben.

A cirok jól szerepelt no-till technológiában

2024. november 12. 17:10

Egyre többet hallani a cirokról, mint a jövő alternatív fehérjenövényéről.

A szárazabb dél-amerikai időjárás miatt emelkedtek az árak

2024. február 13. 12:10

Amerikában inkább áremelkedést, míg Európában árcsökkenést lehetett látni a hétfői terménypiaci kereskedésben.

Új szarvasmarha diagnosztikai rendszert fejleszt a MATE és a Béke Agrár Kft.

2022. október 16. 06:38

A hőstressz okozta tüneteket is megfelelően kezelheti az innovatív szarvasmarha diagnosztikai döntéstámogató rendszer.

Takarmányozással ellensúlyozható a nyári tejzsírcsökkenés

2024. augusztus 4. 08:10

A nyári melegben a tehenek által adott tej zsírtartalma az alacsonyabb takarmányfelvétel miatt jellemzően csökken. Mit tehetünk ellene?