Magyar kutatók fejtették meg a hőhullámokat jobban tűrő búza titkát

2024. február 15. 15:10
Ez hatalmas segítséget nyújthat a nemesítők számára.
Magyar kutatók fejtették meg a hőhullámokat jobban tűrő búza titkát
A HUN-REN Agrártudományi Kutatóközpont Mezőgazdasági Intézete (HUN-REN ATK MGI) Genetikai Variabilitás Kutatócsoportjának munkatársai a búza meiózis során fellépő hőstresszérzékenységének okát vizsgálták, ami nagymértékben hozzájárul a terméskieséshez – írja a HUN-REN ATK sajtóközleményében.
 
Kimutatták, hogy már egy rövid ideig ható stressz is képes károsítani a sejt vázfehérjéit és életciklusát, ennek révén pedig tartós elváltozásokat tud okozni a pollen fejlődésében, ami csökkenti a termékenyülést és ezáltal a termésmennyiséget. Hőstresszre toleráns, illetve érzékeny búzafajták génkifejeződési mintázatának vizsgálatával a kutatók feltárták a meiózishoz és a pollenfejlődéshez köthető kulcsgének szerepét az érzékenység kialakulásában, ami remélhetőleg segítséget nyújt a jövő nemesítői számára a hőhullámokat jobban tűrő fajták létrehozásában. Az eredményeket bemutató tanulmány a rangos Frontiers in Plant Science című nemzetközi tudományos lapban jelent meg – tették hozzá.
 
Kiemelték, hogy a meiózis az ivaros szaporodás egyik kiindulópontja. Ennek a speciális osztódásnak köszönhetően jönnek létre az ivarsejtek, valamint megtörténik a szülőktől származó genetikai örökség újrarendezése, ezzel biztosítva az utódok kívánatos genetikai változatosságát. Régóta ismert, hogy a meiózis során elszenvedett hőstressz az ivarsejtek számának csökkenéséhez, ezáltal pedig terméskieséshez vezet. Az érzékenység hátterének feltárása érdekében a kutatók egy hőségtűrő és egy érzékeny őszi búzafajta egyedeit tették ki rövid, 24 órás hőstressznek a meiózis kezdetén. Sokféle technikai megközelítéssel tanulmányozták a kontroll- és a hőkezelt pollenanyasejteket, az osztódások során keletkező utódsejteket, valamint a pollen későbbi fejlődését is.
 
A sejtek szerkezetét nagy felbontású konfokális mikroszkóppal vizsgálva kimutatták, hogy az osztódás során a kromoszómák mozgatásában és az utódsejtek szétválásában fontos szerepet játszó sejtvázrendszer alkotóelemei – a mikrotubulusok és az aktinfonalak – jelentősen sérültek a magas hőmérséklet hatására. Ezek a sérülések különösen a hőségérzékeny fajta esetében voltak láthatók, és a sejtváz tömegének nagymértékű csökkenésével, valamint az utódsejtek változatos rendellenességeivel jártak együtt (1. ábra). Ezzel párhuzamosan az érzékeny fajtában a meiózis egyik ellenőrzési pontjának, az úgynevezett orsó-összeszerelési pontnak (spindle assembly checkpoint) a működése is károsodott. Ennek következtében a kromatidák szétválása már a húzófonalak végleges rögzítése előtt is megindulhatott, így azok egy része nem jutott el a sejtpólusokra, és különálló sejtmagtöredékek, mikronukleuszok jöttek létre.
A hőérzékeny búzafajta mikrospóráira jellemző, stressz okozta rendellenességek. Normális szerkezet (A), háromoldali szimmetria (B, C), szét nem vált utódsejtek (C–E) és egyenlőtlen sejtosztódás (F). A kék szín a sejtmagot (kromatin), a piros a sejtvázat (mikrotubulusok) jelöli. Csillag: sejtmagtöredékek. A jelölő csíkok 5 mikrométernek felelnek meg
A hőérzékeny búzafajta mikrospóráira jellemző, stressz okozta rendellenességek. Normális szerkezet (A), háromoldali szimmetria (B, C), szét nem vált utódsejtek (C–E) és egyenlőtlen sejtosztódás (F). A kék szín a sejtmagot (kromatin), a piros a sejtvázat (mikrotubulusok) jelöli. Csillag: sejtmagtöredékek. A jelölő csíkok 5 mikrométernek felelnek meg – Fotó: HUN-REN ATK
 
A kutatók szövettani és molekuláris biológiai módszerekkel megerősítették, hogy már egy rövid ideig tartó, érzékeny időszakban alkalmazott hőkezelés is jelentős és hosszú távú negatív hatásokkal jár a pollenfejlődésre. Az érzékeny búzafajta esetében a fiatal pollenszemek táplálását végző belső tapétum sejtréteg fejlődése megváltozott, ami a pollen lelassult fejlődéséhez és a tartalék keményítő csökkent berakódásához vezetett – írják a közleményben.
A meiózis idején alkalmazott hőstressz hatása a hőségtűrő (Ellvis) és az érzékeny (Mv 17-09) búzafajták pollenfejlődésére. Csillag: elpusztult sejtek; ep: epitécium; en: endotécium; nyíl: keményítőszemcsék. A jelölő csíkok 50 mikrométernek felelnek meg
A meiózis idején alkalmazott hőstressz hatása a hőségtűrő (Ellvis) és az érzékeny (Mv 17-09) búzafajták pollenfejlődésére. Csillag: elpusztult sejtek; ep: epitécium; en: endotécium; nyíl: keményítőszemcsék. A jelölő csíkok 50 mikrométernek felelnek meg – Fotó: HUN-REN ATK
 
Ezzel szemben a hőségtűrő fajta pollenfejlődése a stressz hatására nem változott meg lényegesen. A vizsgált strukturális és fejlődési folyamatokkal kapcsolatos gének bioinformatikai elemzése feltárta e két fajta eltérő stresszreakciójának hátterében meghúzódó génkifejeződésbeli különbségeket, így bővítve a lehetséges toleranciagének listáját – hívják fel a figyelmet a közleményben.
 
forrás: agroinform.hu
 

Kapcsolódó cikkek

Tájékoztatás a 2024. évre vonatkozó vetésváltási szabályokról

2023. szeptember 13. 14:34
Amennyiben az Európai Bizottság 2024-re nem teszi lehetővé a tagállamok számára, hogy gazdálkodóiknak átmeneti mentességet biztosítsanak a vetésváltás és a nem termelő területek kijelölésének új szabályai alól, akkor jövőre életbe lépnek a jóváhagyott magyar KAP Stratégiai Tervben foglaltak szerint azok idei évben még nem alkalmazott, de az egységes kérelem benyújtás előtti tájékoztatási kampányban már mindenki számára részletesen ismertetett szabályai.
 

Korosbítás az ökológiai gazdálkodásban: mit jelent és mire jó?

2023. március 20. 09:48
Bennetek is felmerült már a kérdés, hogy a gazdaságotok/kertészetetek megérdemelné a biotanúsítványt?
 
Évek óta igazoltan a bioelvek szerint művelitek a területet, de még nem jelentkeztetek be az ellenőrzési rendszerbe, viszont nem várnátok meg, amíg lejár az átállási időszak? Ilyen és ehhez hasonló hezitálásokban segíthet dönteni a korosbítás lehetősége.
 
Korosbítás? Igen. Ez az átállási idő lerövidítését jelenti, melyet a rendelet kivételes esetekben lehetővé tesz.