0,00 HUF

Nincsenek termékek a kosárban.

2024. március 28.

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.

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.

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