A megvilágító fény spektrumának hatása a növények fagyállóságára

Projekt azonosító: 

OTKA 111879

Megvalósítási időszak: 

2015-2018

A fényspektrum változás hatását vizsgáljuk a gének kifejeződésére továbbá a gabonanövények fagyállóságára és fás növények nyugalmi állapotának kialakulására.

Projektvezető: 

A mérsékelt égövi fás szárú növények ősszel a rövidülő nappalok és az egyre hűvösebb időjárás hatására fokozatosan nyugalmi állapotba kerülnek, így vészelve át a telet. Tavasszal a fokozatosan melegedő időjárás és az egyre hosszabbodó nappalok hatására megszűnik a nyugalmi állapotuk, újra kezdik az életciklusukat. Az őszi gabonák nyugalmi állapot nélkül alkalmazkodnak az egyre zordabb időjáráshoz. Fagytűrésük az ősz folyamán fokozatosan nő, télre eléri a maximumot. Kutatások bizonyítják, hogy a hidegedződés során több ezer gén expressziója változik meg, melynek következtében a növények anyagcseréje alkalmazkodik a fagyos körülményekhez. A gén-expressziós változások „karmestere” a CBF géncsalád. Az is kiderült, hogy a CBF gének a hideg mellett a fényre is reagálnak. Alkonyatkor a napfény spektruma megváltozik. A növények fotoreceptorokkal érzékelik a spektrum változását, és mivel ezt a változást ősszel fagyos éjszaka követi erre fagytűrésük növelésével reagálhatnak. Célunk tehát a fény hatását, elsősorban a spektrum változás következményeit vizsgálni gabonanövények esetén és felderíteni az alkalmazkodás molekuláris hátterét. Mivel a CBF gének gátolják a növekedést és a virágok kialakulását, feltételezhető, hogy fás növények esetében befolyásolják a nyugalmi állapotot, következésképpen meghatározó szerepet játszhatnak a fák fagytűrésének kialakulásában. Hazai és nemzetközi együttműködés keretében vizsgáljuk, hogy igaz-e ez a feltételezés.

A CBF gének fényminőségtől függő szabályozásának modellje

A CBF gének fényminőségtől függő szabályozásának modellje

Fotó: Boldizsár Ákos, Novák Aliz

A lombhullató fásszárú növények fejlődési állapotának változása az év során

A lombhullató fásszárú növények fejlődési állapotának változása az év során

Fotó: Dr. Vágújfalvi Attila, Boldizsár Ákos, Novák Aliz

Projekt partner: 
Dr. Ádám Éva, MTA SZBK, Növénybiológiai Intézet, Szeged
Dr. Halász Júlia, SZIE, Kertészettudományi Kar, Genetika és Növénynemesítés Tanszék, Gödöllő
Dr. Karen Tanino, Department of Plant Sciences, University of Saskatchewan, Canada