Back to top

Növénynemesítés - Segítenek a baktériumok

A növények tulajdonságainak megváltoztatását célzó nemesítés során már korábban is alkalmazott módszer volt bizonyos baktériumok használata, hogy kompaktabb, piacképesebb dísznövényeket kapjanak.

Az Európai Unió által finanszírozott RootsPlus projekt csapata most azt vizsgálja, hogy ez az eljárás képes-e bizonyos növényeket, például napraforgót, krizantémot, rózsát vagy almát ellenállóbbá tenni az olyan kedvezőtlen éghajlati jelenségekkel szemben, mint amilyen az aszály. A specifikus talajbaktériumok célzott használatára irányuló kutatásban a hannoveri Leibniz Egyetem Kertészeti Technológiai Intézete (LUH) is részt vesz.

A Rhizobium rhizogenes baktérium természetben is előforduló törzsei egyedülálló, gyökérindukáló plazmiddal rendelkeznek, amely képes a saját DNS-ük (T-DNS) átvitelére és beépítésére a növényi gazdasejtekbe.

csm_133987d13cfc38353d_opt.jpg

Növényi szövet (levelek) in vitro tenyészetben Rhizobium rhizogenes baktériummal való kezelés után. A szövet úgynevezett szőrös gyökereket képez azon gének hatására, amelyeket a baktérium a T-DNS-sel továbbított
Növényi szövet (levelek) in vitro tenyészetben Rhizobium rhizogenes baktériummal való kezelés után. A szövet úgynevezett szőrös gyökereket képez azon gének hatására, amelyeket a baktérium a T-DNS-sel továbbított
Ez gyökérképződést, úgynevezett szőrös gyökerek növekedését eredményezi. A szőrös gyökerekből szövettenyésztési technikákkal egész növények regenerálhatók, ezek az úgynevezett Ri növények. A Ri T-DNS gének jelenléte nagymértékben megváltoztathatja a növény felépítését: ezekre a növényekre jellemző az intenzív gyökérfejlődés és a kompakt növekedés, de a virág és/vagy levél formája is változhat. A Ri növények olyan „kiindulási” anyagok lehetnek, amelyek egy új nemesítési eljárás első lépését jelenthetik. A sikeres eljárások eredményeként erősebb gyökérrel rendelkező, a minőségi előírásoknak és szabványoknak megfelelő fajták kerülhetnek majd kereskedelmi forgalomba.

Szőrös gyökerek

Az éghajlatváltozás óriási kihívások elé állítja a növénytermesztést, a kedvezőtlen éghajlati viszonyok befolyásolják a növények betakarítását, a termésátlagot és a termés minőségét.

Tartós aszály esetén a termesztett növények nem tudnak elegendő vizet és tápanyagot felvenni, miközben a föld feletti részeik a párologtatással vizet veszítenek.

Ennek eredményeképpen szárazságstressz lép fel, a folyamat Európa számos régió­jában megfigyelhető volt az elmúlt években.

A stressz nyomán a növekedés visszamarad vagy teljesen leáll, a növények hervadnak, fonnyadnak. Traud Winkel­mann, a LUH Kertészeti Technológiai Intézetének kutatója szerint a tudománynak nagyon fontos feladata olyan megoldásokat találni, hogy a növényeket minél kevésbé viselje meg a szárazság okozta stressz.

Ebben segíthet a természetben elterjedt talajbaktérium, a Rhizobium rhizo­genes. Megfigyelték, hogy ha egy növényi részt, például egy levelet Rhizobi-um rhizogenes baktériumtenyészetet tartalmazó Petri-csészébe fektetnek, akkor a baktérium DNS-ének egy része, az úgynevezett T-DNS-e képes beépülni a növény örö­kítőanyagába. Ez a folyamat a természetben is lejátszódik a talajban.

A T-DNS hatására a növényi szövet újfajta, feltűnően szőrös gyökér képződését indukálja.

Ezekből a szőrös gyökerekből a tudósok olyan új növényeket tudnak regenerálni, amelyek sokkal elágazóbb és sűrűbb gyökérzet kialakítására képesek.

Keresik a vizet

Száraz időszakban elengedhetetlen, hogy a növények a lehető legtöbb vizet vegyék fel a talajból. Ehhez megpró­bálják a gyökereiket a lehető legmélyebbre növeszteni, hogy elérjék a mélyebb talajrétegekben található vízkészletet, vagy a fölső talajrétegekben található gyökérzet erősen elágazó rendszerének segítségével igyekeznek a kevés csapadékot is hatékonyan és gyorsan felszívni. Ez utóbbi lehetőség kiaknázása áll a RootsPlus kutatási projekt középpontjában.

Hagyományos növénynemesítéssel nehéz, időigényes, sőt esetenként lehetetlen lenne elérni, hogy a növények ilyen sűrűn elágazó gyökérrendszert fejlesszenek.

A természetben előforduló baktériumokkal azonban indukálni lehet szőrös gyökerek képződését, és ez a beavatkozás nem számít génmódosításnak, hangsúlyozta a professzor. Az eredmények a kereskedelmi növénynemesítésben jól használhatók lennének. A RootsPlus projektben a lágy szárú dísznövények közül a krizantémot, a fás szárúak közül rózsákat és almafákat, szántóföldi növényként pedig a napraforgót vizsgálják.

A talajuntság kivédésére

Az alma és a rózsák esetében kapott eredmények további kutatási területen is használhatók lehetnek. Vizsgálni érdemes például, hogy a baktériumok segítette nemesítés és az ebből eredő megváltozott gyökérrendszer növelheti-e ezeknek a fás szárú növényeknek a talajuntsággal szembeni ellenálló képességét.

Ha a gyümölcsöket önmaguk (vagy közeli rokon fajok) után telepítik, előfordul, hogy a növények növekedése visszamarad, a gyökérrendszer legyengül.

A baktériumok hatására létrejövő sűrűbb gyökérrendszer segíthet leküzdeni ezt a problémát is a faiskolákban és a gyümölcsösökben.

csm_d0bf6d32f6e1c6ffae_opt.jpg

Balra a kontroll, jobbra a kezelt növény gyökérzete
Balra a kontroll, jobbra a kezelt növény gyökérzete
Fotó: uni-hannover.de

A RootsPlus projekt az idén áprilisban indult hároméves kezdeményezés, a belgiumi Mezőgazdasági, Halászati és Élelmiszerügyi Kutatóintézet, a kolozsvári Agrártudományi és Állatorvosi Egyetem, a lengyelországi Nikolaus Kopernikusz Egyetem, és a hannoveri Leibniz Egyetem együttműködésével valósul meg. Az Európai Unió 1,3 millió euróval, a Német Kutatási Alapítvány (DFG) 236 ezer euróval támogatja a projektet.

Forrás: 
Kertészet és Szőlészet/uni-hannover.de
Ezt a cikkünket és a témában további cikkeket a Kertészet és Szőlészet 2021/45 számában olvashat.

Népszerű agrárszaklapok

Ezeket olvasta már?

Somliget, egy régi gyümölcsünk reneszánsza

Tóth Péterék Zselicben található gyümölcsültetvénye rendhagyó hazánkban, hiszen azt somok alkotják. A fák terméséből lekvárt készítenek, és azt szeretnék, hogy minél többen megismerjék ezt a gyógyhatással rendelkező különleges gyümölcsöt, saját webshopjuk kínálatán keresztül pedig a termesztőket is.

Miniciklámen-fajták díszítőértéke

Egyre nagyobb a piaci verseny a különböző növényházi kultúrák terén is, ezért mind fontosabb szempont a növények díszítőértéke. Így van ez a ciklámennél is, amely elsősorban az őszi és téli hónapokban keresett cserepes dísznövény, és termesztése az elmúlt években jelentősen lerövidült, korszerűsödött.

Nehéz beruházási döntést hozni

Bőséges beruházási források állnak rendelkezésre a mezőgazdasági vállalkozások fejlesztésére, a koronavírus-járvány miatt azonban megdrágult az igénybevételük. Az építőanyagok és az energia árának megugrása pedig kockázatossá teszi a beruházást.

Tehénbabbal elhagyható a műtrágyázás

A tehénbab képessége a jótékony baktériumok megkötésére nem tűnt el a modern mezőgazdasági gyakorlatokkal - derül ki a Kaliforniai Egyetem (University of California, Riverside - UCR) új kutatásából. Vetésforgóban alkalmazva segíthet kiváltani a költséges és környezetkárosító műtrágyák használatát.

A disznók nem lesznek COVID-osak

Az Iowa Állami Egyetem (Iowa State University - ISU) tudósai fontos nyomra bukkanhattak, amely fényt deríthet arra, hogy a sertések miért nem betegszenek meg, amikor a koronavírusnak vannak kitéve.

Génveszteség az egyoldalú táplálkozás miatt: veszélyben a ragadozók

A Journal of Evolutionary Biology című folyóiratban nemrég megjelent tanulmányukban a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a ragadozók különösen érzékenyek lehetnek a környezeti toxinokkal szemben, mivel evolúciós fejlődésük során elvesztették a méregtelenítési folyamathoz nélkülözhetetlen NR1I3 génjüket.

Jelentős pusztítást okozhat Brüsszel ámokfutása az agráriumban

A Wageningeni Egyetem és Kutatási Központ (WUR) tanulmánya szerint súlyos következményekkel járhat az uniós élelmiszertermelésre, a gazdaságokra és a vidékre nézve az Európai Bizottság „Termőföldtől az asztalig” (F2F) és Biodiverzitás stratégiája. Sok gazdát tönkretennének, a termelést korlátoznák, az üvegházhatásúgáz-kibocsátás pedig nem csökkenne érdemben.

Göcsej zamata – üvegbe zárva

Mindenkinek ismernie kellene a zöldség-gyümölcs igazi ízét, mert a frissen leszedett, a fa alatt elfogyasztott baracknak vagy cseresznyének nincs párja. Én ezeket az ízeket igyekszem üvegbe zárni – fogalmazta meg a mottóját Horváth Rita, aki Göcsej zamata márkanévvel készíti és forgalmazza termékeit.

Felértékelődött a megbízhatóság

A jelenlegi gazdasági környezetben jelentősen felértékelődött a megbízhatóság. Nem új keletű dolog ez a KITE esetében, hiszen 48 éve ez határozza meg értékrendjüket. Megnyilvánul ez akkor is, ha kedvezőbbek a körülmények, ha jobb az időjárás vagy a közgazdasági feltételek előnyösebbek a gazdák számára.

Tárolási betegségek hagymán

A hagyma sikeres tárolásához feltétlenül ismerni kell a fajtákat. A tárolhatóság szoros összefüggésben van a fajták szárazanyag- és szénhidrát-tartalmával, a csípősséggel, a buroklevelek számával, valamint azok minőségével. A fajták többsége közepesen (márciusig) tárolható. A vöröshagyma akkor alkalmas tárolásra, ha a nyaka zárt és a takarólevelek szárazak.