34℃ 20℃
július 24. Kinga, Kunigunda, Kincső, Krisztina
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.

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?

Az új kalászos fajták hozzáadnak a termesztéshez

2025. július 16. 14:10

Megéri az újdonságokat is kipróbálni, hiszen ezek értékes tulajdonságokkal gazdagítják a vetésszerkezetet.

Drónos vetés aratás előtt: időt spórol, de nem kockázatmentes

2025. július 13. 16:10

A drónnal végzett vetés forradalmi megoldásnak tűnik, de csak a megfelelő körülmények között válhat igazán hatékonnyá.

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!

Hőstressz sújtja a tejtermelést: kis gazdaságok hátrányban

2025. április 6. 16:10

Az Egyesült Államokban a meleg hatása közvetlen bevételkiesést jelent a termelők számára egy kutatás eredményei alapján.

Hőgutaveszély a baromfiudvarban: nyári útravaló gazdáknak

2025. július 17. 13:10

A pulykák, kacsák és fürjek tartása nyáron külön odafigyelést igényel: mutatjuk, mire kell ügyelni a hőstressz megelőzése érdekében.

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.