Molekuláris Nemesítési Osztály

Célunk az egyedfejlődés, a különböző abiotikus és biotikus stresszrezisztenciák genetikai és élettani alapjainak vizsgálata a kalászos gabonafélék alkalmazkodó képességének növelése érdekében, és az eredmények bevezetése a nemesítés folyamatába.

Tudományos tanácsadó, osztályvezető: 

A klímaváltozás tükrében kiemelt fontosságú feladat a kalászos gabonafélék környezeti alkalmazkodó képességét, abiotikus (hő- és szárazságtoleranciát) és biotikus stressztűrését (gombabetegségekkel szembeni rezisztenciát) meghatározó genetikai és élettani komponensek részletes tanulmányozása, valamint a tájfajták, különböző fajtagyűjtemények genetikai diverzitásának vizsgálata, hasznos allélek azonosítása céljából. Ennek érdekében kiterjedt kísérleteket folytatunk különböző környezeti feltételek között. A szántóföldi vizsgálatokat kiegészítjük üvegházban és kontrollált klímakamrákban végzett kísérletekkel, ahol egyrészt az egyes környezeti tényezők hatása elkülönülten vizsgálható, másrészt megfelelő egyedfejlődési fázisban, irányítottan alkalmazható a stressz. Széles genetikai alapanyagokat, kétszülős térképező populációkat, fajtagyűjteményekből kialakított GWA paneleket vonunk fenomikai vizsgálatokba, amik kiterjednek a növekedés és fejlődés dinamika, fiziológiai paraméterek (fotoszintézis, antioxidáns enzimrendszerek) és terméskomponensek elemzésére. A molekuláris genetikai módszerek közül a több tulajdonságra, több környezetben kivitelezett QTL elemzéseket, a teljes genomot lefedő asszociációs vizsgálatokat, és markeren alapuló szelekciót, míg a genomika eszköztárából a gén expressziós vizsgálatokat alkalmazzuk rutinszerűen.

Térképező populáció üvegházi fenotipizálása

Térképező populáció üvegházi fenotipizálása

Fotó: Bányai Judit

Hő- és szárazságstressz hatásának vizsgálata őszi búzán, a kezelések 16. napján

Hő- és szárazságstressz hatásának vizsgálata őszi búzán, a kezelések 16. napján.  Rövidítések: Kontroll (K) Hőstressz (H), szárazság (SZ), szárazság+hőstressz (SZH)

Fotó: Dr. Balla Krisztina

DNS izolálása molekuláris markerszelekció alapjául szolgáló mintákból

DNS izolálása molekuláris markerszelekció alapjául szolgáló mintákból

Fotó: Bányai Judit

Az osztály válogatott publikációi: 

Balla K, Bencze S, Bónis P, Árendás T, Veisz O (2014) Changes in the photosynthetic efficiency of winter wheat in response to abiotic stress. Cent Eur J Biol. 9:519-530. doi: 10.2478/s11535-014-0288-z

Balla K, Karsai I, Kiss T, Bencze S, Bedő Z, Veisz O (2012) Productivity of a doubled haploid winter wheat population under heat stress. Cent Eur J Biol.  7:1084-1091. doi: 10.2478/s11535-012-0097-1

Balla K, Rakszegi M, Li Z, Békés F, Bencze S, Veisz O (2011) Quality of winter wheat in relation to heat and drought shock after anthesis. Czech J Food Sci. 29:117-128.

Bányai J, Karsai I, Balla K, Kiss T, Bedő Z, Láng L (2014): Heat stress response of wheat cultivars with different ecological adaptation. Cereal Res Commun. 42:413-425. doi: 10.1556/CRC.42.2014.3.5

Bencze S, Bamberger Z, Janda T, Balla K, Varga B, Bedő Z, Veisz O (2014) Physiological response of wheat varieties to elevated atmospheric CO2 and low water supply levels. Photosynthetica 52:71-82. doi: 10.1111/jac.12127

Bencze S, Bamberger Z, Janda T, Balla K, Bedő Z, Veisz O (2011) Drought tolerance in cereals in terms of water retention, photosynthesis and antioxidant enzyme activities. Cent Eur J Biol. 6:376-387. doi: 10.2478/s11535-011-0004-1

Karsai I, Igartua E, Casas AM, Kiss T, Soós V, Balla K, Bedő Z, Veisz O (2013) Developmental patterns of a large set of barley (Hordeum vulgare) cultivars in response to ambient temperature. Ann Appl Biol. 162:309-323. doi:10.1111/aab.12023

Kiss T, Balla K, Veisz O, Láng L, Bedő Z, Griffiths S, Isaac P, Karsai I (2014) Allele frequencies in the VRN-A1, VRN-B1 and VRN-D1 vernalization response and PPD-B1 and PPD-D1 photoperiod sensitivity genes, and their effects on heading in a diverse set of wheat cultivars (Triticum aestivum L.). Mol Breeding. 34:297-310. doi: 10.1007/s11032-014-0034-2

Bencze S, Puskás K, Vida G, Karsai I, Balla K, Komáromi J, Veisz O (2017) Rising atmospheric CO2 concentration may imply higher risk of Fusarium mycotoxin contamination of wheat grains. Mycotox Research, 33:229–236. doi:10.1007/s12550-017-0281-2

Kiss, T, LE. Dixon, A Soltész, J Bányai, M Mayer, K Balla, V Allard, G Galiba, GA. Slafer, S Griffiths, O Veisz, I Karsai (2017) Effects of ambient temperature in association with photoperiod on phenology and on the expressions of major plant developmental genes in wheat (Triticum aestivum L.). Plant, Cell and Environment, 40(8):1629–1642; doi: 10.1111/pce.12971

Az osztály hazai és nemzetközi együttműködései: 
Aula Dei ExperimentalStation, CSIC, Spanyolország
CREA Genomics Research Centre, Olaszország
Oregon State University, USA
John Innes Centre, Anglia
Intézeti mérnök: 
Asszisztens: 
Mezőgazdasági dolgozó: