A klímaváltozás és a növekvő élelmiszerigény korában felértékelődik minden olyan technológia, amely gyorsabban és pontosabban segíti a növények nemesítését. A HUN-REN Agrártudományi Kutatóközpont martonvásári Mezőgazdasági Intézetében 2023-ban üzembe helyezett fenotipizáló komplexum ilyen áttörést jelent: segítségével jelentősen felgyorsítható a kutatás folyamata, és hatékonyabban választhatók ki a jövő klímájához alkalmazkodó növényfajták. Erről beszélt az Agroinformnak Darkó Éva tudományos főmunkatárs.
A kutatás és nemesítés versenyt fut az idővel. A klímaváltozás következményeképpen a szélsőséges időjárási viszonyok gyakorisága megnő, és egyre nehezebb megtalálni azokat a fajtákat, melyek képesek ellenállni ezeknek a hatásoknak. Új vonalak vizsgálata és bevonása a nemesítésbe szükségessé vált. Ezek tesztelése a különböző éghajlati viszonyokhoz hosszadalmas.
„A klímaváltozás miatt kulcsfontosságú, hogy megértsük, hogyan reagálnak a növények a szélsőséges környezeti hatásokra” – mondta Darkó Éva.
Darkó Éva a fenotipizálóban – Fotó: HUN-REN
Ebben segít az új fenotipizáló rendszer. A mintegy 220 m²-es komplexumban található 2 hatalmas növénynevelő kamra, melyekben kontrollált körülmények között egész évben lehet növényeket nevelni a külső éghajlati viszonyoktól függetlenül.
Ezekben a kamrákban 1800-nál is több növény nevelhető egyidejűleg, és bennük egymástól függetlenül a hőmérséklet, a fényintenzitás és spektrális összetétel, a páratartalom, valamint a szén-dioxid-szint tág határok között változtatható. Így segítségükkel a klímaváltozás hatásai tanulmányozhatók, vagy célzottan az egyes környezeti stresszfaktorok hatásai (pl. hideg, szárazság, hőség, emelt szén-dioxid-szint) egyedi vagy kombinált kezelésekben vizsgálhatók.
Az egyes környezeti paraméterek napi, heti, havi vagy akár az évszakok változásai szerint automatizáltan hajtódnak végre egy előre megírt program szerint. Az automata locsolórendszer biztosítja a növények igény szerinti öntözését. Az öntözés megvonásával a szárazság hatása is vizsgálható.
„Míg a búza és kukorica esetében – amelyekkel Martonvásáron is kiemelten foglalkoznak – a szántóföldön évente csak egy növénygeneráció nevelhető fel, addig ebben a növénynevelő rendszerben évente akár háromszor is arathatunk” – hangsúlyozta Darkó Éva. Ráadásul a fenotipizáló rendszer előnye, hogy kis humán erőforrás-ráfordítással sok növény gyorsan és nagy pontossággal vizsgálható.
Ezt a fenotipizáló rendszerben elhelyezett szenzorok teszik lehetővé. Segítségükkel a növények növekedése és fejlődése nyomon követhető, és a növények számos morfológiai, élettani tulajdonsága, valamint beltartalmi paramétere meghatározható.
„Nagy egyedszámú növényt tudunk tesztelni egyszerre, jellemezni tudjuk őket, és így kiválaszthatjuk a legjobb tulajdonságú (megfelelő termő- és ellenálló képességgel rendelkező) vonalakat” – magyarázta a szakember.
Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy gyorsabban azonosíthatók:
- fagy-, hideg- vagy szárazságtűrő genotípusok,
- hőtűrő növények,
- stabilabb termést adó vonalak,
melyek eredményeképpen feltárható az agronómiai tulajdonságok genetikai háttere, és felgyorsulhat a nemesítés folyamata.
A kutató szerint már vannak olyan növényi vonalak, amelyeket kifejezetten ezzel a rendszerrel sikerült azonosítani.
Nemcsak a gabonafélék, hanem szinte mindegyik növényfaj vizsgálható a rendszer segítségével – Fotó: HUN-REN
– A rendszer jelentősége túlmutat a laboratóriumi kutatásokon. A HUN-REN Agrártudományi Kutatóközpontban általában speciális növénypopulációkat, nemesítési vonalakat és génbanki gyűjteményeket vizsgálnak, melyek sokszor részletes genomanalízisen mentek keresztül. A gabonaféléken kívül még szinte minden, a kertészeti, az erdészeti és egyéb növénytermesztési ágazatokban jelentős növényfaj vizsgálható a rendszer segítségével. Ennek jelentősége óriási, hiszen a klímaváltozás miatt egyre gyakoribbak a szélsőséges időjárási jelenségek, amelyek komoly kihívást jelentenek a mezőgazdaság számára – fogalmazott végül a szakember.
Indexkép: HUN-REN
