Új növénynemesítési stratégián dolgoznak a Debreceni Egyetem kutatói

A növények epigenetikai mechanizmusait és a változó környezethez való alkalmazkodásban betöltött szerepüket vizsgálják a Debreceni Egyetem Agrár Genomikai és Biotechnológiai Központ kutatói. A nemzetközi együttműködésben végzett kutatások a környezeti változásokkal toleráns, illetve azokkal szemben ellenálló növényfajták létrehozását is segítik. Az éghajlatváltozás tükrében különösen felértékelődnek azok a kutatások, amelyek a növények gyors alkalmazkodását vizsgálják.

Az epigenetika az a tudományág, amely a genetikailag kódolt, örökölt tulajdonságok megjelenését vizsgálja különböző környezeti hatások esetén  – mondta Dobránszki Judit, a Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar Agrár Genomikai és Biotechnológiai Központjának (AGBK) vezetője. A tulajdonságok kifejeződése ugyanis a DNS nukleotidsorrendjének (genom) és az epigenetikai állapotnak (epigenom) az eredménye az élőlényekben. Az epigenom a DNS azon kémiai változásaiból jön létre, amelyek a DNS nukleotidsorrendjét nem változtatják meg. Tehát a genetikai kódot nem módosítják, azonban hatásukra megváltozik a gének átírása, és így a tulajdonságok megjelenése is - fogalmazott.

A nemzetközi kutatócsoport tagjaként a Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar Agrár Genomikai és Biotechnológiai Központjának  (AGBK) kutatói a Frontiers in Genetics folyóiratban közölt szakcikkben értékelték az olyan, éghajlatváltozás szempontjából meghatározó környezeti jelzésekre és változásokra adott növényi epigenetikai változásokat, mint amilyen például 

• a szárazság, 
• a sóstressz, 
• a hő-, és hidegstressz, 
• a látható és UV fény,
• a nehézfémszennyezés vagy 
• a nanoszennyezések - írta a Debreceni Egyetem.

A Növénygenomikai Kutatócsoport vezetője szerint az epigenetikai változásokról, szabályozásukról – jelentőségük ellenére – még nagyon keveset tudunk.

Erről szólnak az epigenetikai kutatások

Az epigenetikai módosulások a génekben kódolt információk megjelenését szabályozzák, a környezeti tényezők pedig ezt az aktuális állapotot erősen befolyásolják, lehetővé teszik például, hogy egyes gének a környezettől függően kapcsoljanak be, vagy ki. Egyes epigenetikai változások átmenetiek, míg mások generációkon keresztül öröklődhetnek is, ugyanúgy, mint a genetikai kód – fejtette ki az AGKB vezetője.

Ezek a kutatások a növények túlélésének és evolúciójának vizsgálatán túl kiemelten fontosak a környezeti stresszekkel szemben toleráns növényfajták előállítása szempontjából. A mezőgazdaság számára ugyanis elengedhetetlen a termés stabilitása és a termésbiztonság. Ez nagyon komoly kihívást jelent a klímaváltozás tükrében – hangsúlyozta a szakember.

Ezeket vizsgálták a magyar kutatók

A nemzetközi kutatáson alapuló cikk kísérletet tesz a növények környezethez való alkalmazkodásának alapjául szolgáló epigenetikus ABC megfejtésére, azaz a növényi stresszválasz dekódolására. Ez újabb hasznosítható eszközt adhat a szakemberek kezébe annak érdekében, hogy toleráns, illetve ellenálló növényfajtákat lehessen előállítani. Mindez pedig a közeljövőben a növénynemesítés és a fajtaelőállítás új stratégiáinak megszületését is eredményezheti. A szakcikk a COST EPICATCH nemzetközi együttműködés keretében, valamint a TKP2021-EGA-20 (Biotechnológia) számú projekt a Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Alapból biztosított támogatással, a TKP2021-EGA pályázati program finanszírozásában valósult meg - írták.