Back to top

A rezisztenciagéneket kutatják

Alap- és alkalmazott kutatásokat is végeznek Gödöllőn, a NAIK Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóintézet Genetikai Főosztályán. A Növénygenomikai és Növény-Mikroba Interakció Csoport egyik kiemelt kutatási területe a súlyos gazdasági károkat okozó károsítók ellen védelmet nyújtó rezisztenciák, illetve az előnyös fajtatulajdoságokat meghatározó gének azonosítása.

Tóth Zoltán és Szabó Zoltán az intézet tetőterében kialakított 600 négyzetméteres üvegházban, ahol a kutatási alapanyagokat, tesztnövényeket nevelik
Tóth Zoltán és Szabó Zoltán az intézet tetőterében kialakított 600 négyzetméteres üvegházban, ahol a kutatási alapanyagokat, tesztnövényeket nevelik
A Növénygenomikai és Növény-Mikroba Interakció Csoport igény esetén kertészeti növényfajták, hibridek tisztaságát is teszteli, emellett együttműködik hazai és külföldi zöldségnemesítő intézményekkel. Szabó Zoltán 10, Tóth Zoltán pedig 5 éve tagja a fiatal kutatói csapatnak.

Rezisztens növényfajták termesztésével mérsékelhető vagy elkerülhető a vegyszerek alkalmazása, így ez egyszerre környezetbarát és költségtakarékos technológia.

Paprikára több kutatás is irányul a csoportban, hiszen a hazai zöldségtermesztés meghatározó faja, és viszonylag sok a kártevője.

Vírusok (TMV, TSWV, CMV, PMMoV), a baktériumok közül a Xanthomonas campestris pv. vesicatoria, gombák (például lisztharmat) fertőzik, valamint különböző gyökérgubacs-fonálférgek is károsítják.

A csoport egy része rezisztenciagéneket kutat, fő feladatuk az ellenállóságért felelős gének azonosítása, jellemzése, illetve a rezisztenciagének működésének elemzése a növényekben. A rezisztenciagéneket térképezésen alapuló klónozással azonosítják. A térképezést lehetővé tevő molekuláris markereket ezután a kiválasztott tulajdonság(ok) öröklődésének követésére, valamint nemesítési alapanyagok szelektálására is használhatják.

A nemesítők általában a növényállományból választják ki a keresett tulajdonság tekintetében kiemelkedő egyedeket, majd a jó tulajdonságokat keresztezéssel viszik be a hibridekbe. A gödöllői intézet infrastruktúrájának és a kutatók szakmai tudásának köszönhetően a hibridek szelekciója fölgyorsítható.

Molekuláris markerezéssel lerövidíthetők azok a nemesítői munkák, amelyek például a fajták csípősségének, a növények antociántartalmának, vagy a paprika determinált vagy folytonnövő habitusának, esetleg a bogyók csüngő vagy felálló jellegének szabályozására irányulnak. Az utóbbi 10 évben óriásit fejlődött a paprika genetikai hátterének kutatása, ma már számos paprikafaj ge­nomszekvenciája elérhető adatbázisokban, ami vízválasztó volt a molekuláris kutatásokban és a fajtanemesítésben.

Kell az elővigyázatosság

A technológiai fejlődés olyan eszközöket adott a kutatók kezébe, amelyekkel még jobban segíthetik a gazdákat. A már ismert kórokozó vírusok virológiai teszttel, az úgynevezett Elisa-vizsgálattal azonosíthatók; másodgenerációs szekvenálással, azaz a vírusok genetikai bázissorrendjének meghatározásával azonban új fajok azonosítása is lehetséges. A világon föllelhető kutatási eredmények alapján egyetlen levélmintából is megmondható, hogy az fertőzött-e, illetve milyen vírussal.

A fölgyorsult és széles körben végzett kutatások, a génbankokban lévő anyagok utaztatása azonban veszélyeket is hordoz. A paprika enyhe tarkulás vírus (PMMoV) fertőzése is azután „robbant”, hogy rezisztens fajták nemesítése céljából a kutatók a világ számos részéről bekérték az ellenállóságot tartalmazó vad Capsicum chinense fajok magjait. Mivel nem voltak elég elővigyázatosak, a magok „potyautasaként” a kórokozó vírusokat is megkapták. Ez a vírus ugyanis nem rovarokkal, tripszekkel, hanem maggal is terjed. Így terjedt el az egész világon az L3 rezisztenciát áttörő paprika enyhe tarkulás vírus. Ettől kezdve újabb rezisztenciát kellett keresni, ami újabb 8-10 évet vett igénybe. Ezért is fontosak a karanténkorlátozások. Internetes vetőmag- vagy gyümölcsvásárlással újabb kórokozók elterjedését kockáztathatjuk, és még az is lehet, hogy a kórokozó minden gazdanövényét sem ismerjük, viszont rövid idő alatt akár kezelhetetlenné válhat a szóródásuk.

Fonálféreg-rezisztencia

Bár a talaj nélküli hajtatás térnyerésével a növényházakból jórészt kiszorult, a telek enyhülésével a szabadföldi paprikát termesztők mind több helyen számíthatnak a gyökérgubacs-fonálféreg fertőzésére. A paprikafajták egy részébe már bevitték az Me1 rezisztenciát, a gén pontos helyét azonban még nem ismerik a paprikage­nomban. Gödöllőn ezért a Meloidogyne-­fajokkal szembeni rezisztencia hátterét is kutatják, Tóth Zoltánnak ez az egyik fő kutatási területe. Az elmúlt években sikerült szűken behatárolni az ellenállóságért felelős Me1 gén pozícióját.

A széles spektrumú, dominánsan öröklődő rezisztenciagén a paprika 12 kromoszómájából a körülbelül 250 millió bázisból álló kilencedikre térképeződik, azon belül pedig mintegy 100 kilobázisra behatárolták a helyét.

Ehhez az érzékeny és az ellenálló szülők keresztezéséből származó utódok közül mintegy négyezret vizsgáltak. A kutatóknak a tulajdonsághoz kapcsolt marker segítségével elegendő egy levéldarab a rezisztencia kimutatásához, ami jelentősen lerövidíti a biológiai tesztek 2-3 hónapig tartó kiértékelését.

Baktérium ellen

A Xanthomonas campestris pv. vesicatoria baktérium tizenegy leírt rassza közül hattal szemben nyújt ellenállóságot a domináns Bs2 gén. A forgalmazott fajták közül már sokba beépítették, hazánkban az esetek 99 százalékában ez elegendő a növények védelmére. A kórokozónak csak kevés helyen írták le olyan rasszát, amely képes lenne áttörni ezt a gént.

A sok domináns mellett két recesszív gén, a Bs5 és a Bs6 is szerepet játszhat a baktérium-ellenállóságban.

A Bs5 gén azonosításában Szabó Zoltán is részt vett. A Bs5 által nyújtott rezisztencia különlegessége, hogy a baktérium mind a tizenegy rasszával szemben véd, hátulütője viszont, hogy mivel recesszíven öröklődik, mind a két szülőnek homozigóta állapotban kell tartalmaznia a kellő hatásért, ezért F1 hibridekbe nehéz beépíteni.

A Xanthomonas campestris pv. vesicatoria fertőzés tünetei egy fogékony (balra) és egy Bs5 rezisztenciát hordozó paprikán
A Xanthomonas campestris pv. vesicatoria fertőzés tünetei egy fogékony (balra) és egy Bs5 rezisztenciát hordozó paprikán

Az Egyesült Államokban a baktérium nálunk nem fertőző 10-es rassza is jelen van, amitől nem véd a Bs2, ezért előszeretettel használják a Bs5-öt kaliforniai paprikák nemesítésekor. Sőt, már a Bs6 additív (szintén recesszív) gént is beépítik, mert megfigyelték, hogy hatására a Bs5 rezisztencia kevésbé gyengül magas hőmérsékleten. A kutatócsoportban jelenleg az ismert recesszív rezisztencia hatásmechanizmusát és a Bs6 additív gén genetikai hátterét kutatják.

Csak indokolt esetben

Ahol nem zárható ki a vektorokkal, levéltetvekkel való érintkezés, ott az uborka mellett a paprikát is fertőzi az uborka mozaik vírus (CMV). Már forgalmaznak a vírus leggyakoribb rasszával szemben ellenálló hibridet, de keresik azt a rezisztenciagént, amelynek szélesebb a hatása. Ennek kapcsán Szabó Zoltán kiemelte a meggondolt fajtaválasztás fontosságát:

a termesztők ne ragaszkodjanak akkor is az ellenálló hibridekhez, ha az alkalmazott technológiában nincs szükségük az adott ellenállóságra. Ezzel ugyanis „a tűzzel játszanak”: nagyobb valószínűséggel jelenik meg a kórokozónak a meglévő rezisztenciát áttörő rassza.

Igaz ez a Xanthomonasra vagy a paradicsom foltos hervadás (bronzfoltosság) vírusra (TSWV) is. Ez utóbbiból a hazánkban elterjedt törzsön kívül már találtak rezisztenciatörő törzseket is, amelyek egy része azonban nem a hazánkban lévő vírusból alakult ki, hanem a Távol-Keletről származott. Arra is fölhívta a szakember a figyelmet, hogy rezisztens fajta termesztésekor is védekezni kell a tripsz vektorok ellen, ugyanis a rezisztens fajta bogyóin is megjelenik a fertőzés tünete. Az ellenállóság éppen abban nyilvánul meg, hogy ha megszűnik a vektorok fertőzése, akkor a növény újra egészséges terméseket nevel. A kórokozóra érzékeny fajta azonban az egyszeri fertőzés hatására véglegesen megbetegszik. Emellett előfordulhat, hogy

a nagyon meleg idő töri meg az ellenállóságot, vagy hogy a gyakori hőmérsékletingadozás hatására alakul ki a kórokozó újabb rassza, amitől nem véd a rezisztencia.

Az Európai Unió által finanszírozott 5 éves programban a borsó szárazságtűrését és talajlakó fuzáriummal szembeni rezisztenciáját is vizsgálták. Emellett Salamon Pál virológus vezetésével az édesburgonya vírusfertőzöttségét tesztelik. Arra keresik a választ, hogy nálunk milyen vírusok okoznak betegséget ezen a növényen, és hogyan lehetne vírusmentes szaporítóanyagot előállítani. Gumósnövényeknél ugyanis ez jóval nagyobb kihívás, mint magról szaporításnál.

A tobamovírusokhoz tartozó, legelőször Jordániában, majd Izraelben azonosított Tomato brown rugose fruit vírust (az úgynevezett Jordán vírust) már több európai ország növényvédelmi intézeteiben kimutatták. Ez a kórokozó a paradicsomon áttör minden eddigi tobamovírus-rezisztenciát, és külföldön már megjelent paprikán is. Alapkutatás szintjén ez a kórokozó is érdekli a fiatal magyar kutatókat, ezért a NAIK Növénygenomikai és Növény-Mikroba Interakció Csoportjában fölkészülnek a vírussal szembeni rezisztenciakuta­tásokra.

Forrás: 
Magyar Mezőgazdaság
Ezt a cikkünket és a témában további cikkeket a Magyar Mezőgazdaság 2019/46 számában olvashat.

Népszerű agrárszaklapok

Ezeket olvasta már?

Az olaj, ami javítja a memóriát és segít a demencia leküzdésében

Érdemes hozzáadni az étrendünkhöz ezt az olajat. Egy új kutatás megerősítette, hogy javítja a memóriát és segít a demencia leküzdésében.

Földi pokol, ahol nincs élet

Földünkön az élőlények, különösen a mikroorganizmusok, meglepő módon képesek alkalmazkodni a legextrémebb környezetekhez, de még így is van olyan hely, ahol nem tudnak életben maradni.

Fordított arányosság: a hőmérséklet nő, a madarak meg egyre kisebbek?

Egy nem rég megjelent tanulmány szerint az éghajlatváltozássál a madarak egyre kisebbek lesznek, a szárnyaik viszont egyre nagyobbak. A Michigan-i Egyetem és a Field Múzeum kutatói több tízezer madarat vizsgáltak meg négy évtizedre visszamenőleg.

"Egészséges energiaosztály”-logó élelmiszerekre

A Nutri-Score néven bevezetett logó olyan, mint a háztartási gépeknél az energiaosztályt jelölő matrica: A-tól E-ig terjed a skála, az A jelenti a legjobb minősítést. Franciaországból indult, Németországban már fontolgatják egy ideje a bevezetését, a holland zöldség-gyümölcs ágazat szereplői ugyanakkor kritizálják.

1,4 millió európai termelő érdekében: hatékony az uniós zöldség-gyümölcs lobbi

Majdnem húsz éve, 2000-ban alakult az európai zöldség-gyümölcs termelő régiók szövetsége Bordeaux-ban, hogy a termelők érdekeit képviselje az Európai Unióban. A szövetséget francia, spanyol és olasz régiók hozták létre, mára hét országból 18 európai régió 25 szervezetét tömöríti. Pauline Panegas főtitkár és Andrea Tivoli brüsszeli képviselő a FruitVeB évzáró tanácskozásán mutatta be az elért eredményeket.

Bagolylepkehelyzet: Voltak is, lesznek is

A hazai kártevőlepke-fauna egyik legnépesebb családja a bagolylepkék, azonban csupán néhány faj okoz közülük gazdaságilag komoly károkat, a többi ilyen szempontból közömbös. Az idén eléggé meggyűlt a bajuk a gazdálkodóknak mind a vetési, mind a gyapottok-bagolylepkével, és minden jel arra utal, hogy jövő tavasszal ismét átlagosnál nagyobb károsítás várható.

A leginnovatívabb cégeknek adnak teret

A kutatás és fejlesztés terén úttörő szerepet betöltő vállalkozásokat keresik az immáron 28. alkalommal meghirdetett Magyar Innovációs Nagydíj Pályázat révén. Az idei kiírás ismertetésén elhangzott, jövőre az állam 32 milliárd forinttal több forrást biztosít majd K+F programokra.

Magyar kiállítók, nemzetközi sikerek - Agritechnica 2019

November 16-án ért véget az idei Agritechnica Hannoverben. A 2820 kiállító és a 450 ezer látogató (ebből több mint 130 ezer külföldi) egyértelműen bizonyítja, hogy a mezőgazdasági technológiát bemutató nemzetközi kiállítások közül ez a rangos szakmai esemény a legnagyobb a világon.

Nagyobb védelmet akar a méheknek az EP szakbizottsága

Elégtelennek találta az Európai Parlament szakbizottsága kedden elfogadott állásfoglalásában a beporzó rovarok védelméről szóló európai bizottsági javaslatot.

Emelkedett a búza ára

A Budapesti Értéktőzsde (BÉT) árupiaci szekciójában a termények jegyzése továbbra is szünetel. A piaci szereplők a nemzetközi árutőzsdéken tájékozódhatnak a gabonafélék és az olajmagok különböző lejáratra szóló jegyzéséről.