Búza Stresszadaptációs Kutatások

Projekt azonosító: 

MTA KEP-5/2016

Búza Stresszadaptációs Kutatások

Megvalósítási időszak: 

2016-2017

A Növényi Sejtbiológia Osztály kutatási struktúrájának kialakítása során elsődleges szempontnak tartottuk, hogy alapkutatási témáinkat a nemzetközi trendekhez és a társadalom aktuális elvárásaihoz kapcsolódó kutatási fókuszpontok köré rendezzük, integrálva az élvonalbeli molekuláris biológiai kutatási irányzatokat és a klasszikus növénybiológiát. További fontos szempont, hogy elért eredményeink a jövőben alkalmazhatóak legyenek a növénynemesítési gyakorlatban is. Az osztály fő erőssége a gabonafélék sejt- és szaporodásbiológiája és biotechnológiája területén szerzett nemzetközileg is elismert, széles körű szakmai tapasztalat, amely a szubcelluláris folyamatok feltárásától a teljes növény szintű vizsgálatokig terjed, keresve a kapcsolatot a szerkezet és funkció között.

Projektvezető: 

A pályázat célja az őszi búza (Triticum aestivum L.) hő- és aszálytűrésének növelése a termésbiztonság biztosítása érdekében. Ennek elérésére a projekt számos széleskörű eszköz- és módszertárt igénybevevő kutatási területet integrál. Komplex megközelítéssel tanulmányozzuk a gabonafélék fejlődése során előforduló extrém vízhiány és hőstressz vegetatív szövetekre, ivarsejtek funkcióképességére, megtermékenyülésre és a szemtermés mennyiségi és minőségi paramétereire gyakorolt hatását, ötvözve a morfomika (nano- és mikroszkópia), sejtbiológia, szövettan, szaporodásbiológia, növényfiziológia, metabolomika, proteomika, transzkriptomika és bioinformatika eszköztárát. A hiánypótló strukturális és ultrastrukturális vizsgálatok során fontos, hogy felismerjük a szerkezeti változások információértékét, mely hozzájárul a kombinált hő- és szárazságstressz vegetatív és generatív sejtekre, szövetekre és szervekre gyakorolt hatásának meghatározásához és összehasonlító alapot nyújt a transzkriptomikai és proteomikai vizsgálatokhoz. Emellett a stressztűrésben szerepet játszó jelátvivő szerepet is betöltő effektor molekulák mennyiségi és minőségi meghatározása segít abban, hogy a genomikai vizsgálatok alapján kapott eredményeket összeköthessük a fenotípusban biokémiai szinten bekövetkező változásokkal is. Az egyes vizsgálatokba bevont módszereket egymás mellé állítva az adaptációs képesség kialakulásában jelentős szerepet játszó tényezőket átfogó módon, a generatív fejlődés több, eltérő fázisában tanulmányozzuk. A kutatások eredményeként várhatóan olyan morfológiai, fizológiai és molekuláris biológiai markereket azonosítunk, melyek segítségével fokozott ellenálló képességű genotípusok választhatóak ki. Ezek nemesítési programokba történő bevonása nagyobb termésstabilitású, az egyes egyedi vagy kombinált hő- és szárazságstressznek ellenállóbb genotípusok előállítását eredményezheti. A projekt keretében hatékony módszer kerül fejlesztésre a nemzetség- és fajhibridek előállítási hatékonyságának növelésére. A kromoszóma elimináció mechanizmusának feltárása nemzetközi együttműködéseket és jelentős alapkutatási eredményeket eredményezhet.