MBK - Növénybiotechnológiai Főosztály - Növényfiziológia Csoport
Kutatási terület
Burgonyakutatás
Célja: A burgonya genetikai és metabolit szintű vizsgálata a molekuláris biológia legújabb módszereinek alkalmazásával. Ilyen új módszer a CRISPR/Cas9 rendszeren alapuló genomszerkesztés, aminek felhasználásával a burgonya koraiságát és baktériumos hervadással szembeni ellenálló képességét szeretnénk fokozni.
Kutatási témák
- A burgonya koraiságát befolyásoló molekuláris folyamatok vizsgálata
- Baktériumos hervadással szemben ellenálló burgonya előállítása
A burgonya koraiságát befolyásoló molekuláris folyamatok vizsgálata
A környezeti tényezők közül a magas hőmérséklet és a szárazság csökkenti leginkább a termésátlagokat. A rövid tenyészidejű, korán termő fajták nincsenek kitéve a szélsőséges időjárási viszonyoknak. Sőt, a korai fajták a piacon is árelőnyt élveznek. Érthető tehát, hogy a burgonyanemesítés egyik fő célja a koraiság. A Wageningen University and Research kutatói azonosították azt a transzkripciós faktort, ami közvetítő szerepet játszik a cirkadián ritmus és a gumófejlődést megindító, a virágzást elősegítő peptid hormonhoz hasonló, mobil jel között (Nature, 2013, 495:246-50). A mi célunk a holland kutatócsoporttal együttműködve a gumófejlődés koraiságát befolyásoló metabolit jelek azonosítása. Ehhez összehasonlító vizsgálatot végzünk és oltványokat hozunk létre korai és késői fajták/vonalak között és meghatározzuk a floém és a gumók metabolit összetételét. A CRISPR/Cas9 genom szerkesztési technika segítségével megkíséreljük korai gumófejlődésű mutánsok létrehozását, és elvégezzük ezek jellemezését metabolit és transzkripciós szinten.
A kutatást az NKFI 124441 támogatja.
Baktériumos hervadással szemben ellenálló burgonya előállítása
A burgonya baktériumos hervadását a Ralstonia solanacearum okozza. Ez a baktérium több fontos termesztett növényünket (pl. sárgadinnye, dohány, paradicsom, burgonya) is fertőzi. Egész Európában, így Magyarországon is, karantén kórokozónak számít, ezért a fertőzött burgonya gumót meg kell semmisíteni. A baktérium széleskörű elterjedtsége nagyban csökkentette a hazai vetőgumó-előállítást. Mivel hatékony vegyszeres védekezés nem ismert a patogén ellen, így a burgonyát elsősorban genetikai rezisztencia kialakításával lehet megvédeni. Célunk a burgonya Ralstonia solanaceraum baktériumos fertőzésre adott védekezési reakcióinak molekuláris szintű jellemzése és az ellenállóság növelése. A genomszerkesztés, mint irányított mutagenezis, alkalmas új eszköz lehet a probléma kezelésére. Ehhez a baktérium számára a fertőzéshez szükséges ún. fogékonysági gének kiütését tervezzük, aminek révén a gazdanövény rezisztenssé vagy toleránssá tehető a bakteriális fertőzéssel szemben. A kutatás során számos ilyen fogékonysági gént azonosítunk, és remélhetőleg újakat is felfedezünk, majd ezeket kiiktatva, ellenőrizzük a módosított növények betegség rezisztenciáját. A kísérleteket konzorciumi partnerként az Agrártudományi Kutatóközpont Mezőgazdasági Intézetének és Növényvédelmi Intézetének kutatóival közösen végezzük.
A kutatást az NKFI (K-132967) támogatja
Munkatársak
Publikációk
Tudományos közlemények (2010-)
Kondrák, M., Kopp, A., Uri, C., Sós-Hegedűs, A., Csákvári, E., Schiller, M., Barta, E., Cernák, I., Polgár, Z., Taller, J. and Bánfalvi Z (2020) Mapping and DNA sequence characterisation of the Rysto locus conferring extreme virus resistance to potato cultivar ‘White Lady’. PLoS ONE (accepted)
Bánfalvi, Z (2019) Transgenic plants overexpressing trehalose biosynthetic genes and abiotic stress tolerance in plants. In: Osmoprotectant-mediated stress tolerance in plants. MA Hossein, V Kumar, DJ Burritt, M Fujita, PSA Makela (eds.). Springer Nature Switzerland AG, Cham, Switzerland, pg 225-241.
Elhani, S., Haddadi, M., Csákvári, E., Zantar, S., Hamim, A., Villányi, V., Douaik, A. and Bánfalvi, Z (2019) Effects of partial root-zone drying and deficit irrigation on yield, irrigation water-use efficiency and some potato (Solanum tuberosum L.) quality traits under glasshouse conditions. Agricultural Water Management, 224: 105745.
Jose, J. and Bánfalvi, Z. (2019) The role of GIGANTEA in flowering and abiotic stress adaptation in plants. Columella, 6: 7-18.
Bánfalvi, Zs., Odgerel, K., Csákvári, E., Jose, J. and Kondrák, M. (2019) A gumónövekedés és lombfejlődés összefüggésének tanulmányozása burgonyában. Növénynemesítés a 21. század elején: kihívások és válaszok. A XXV. Növénynemesítési Tudományos Nap kiadványa, szerk: Karsai I, 149-153 old.
Beczner, F., Antal, F., Kopp, A., Stiller, I., Kondrák, M., Boldizsár, Á. and Bánfalvi, Z. (2017) The StubGAL83 subunit of the StubSNF1 complex interacts with HC-Pro of Potato virus Y and influences virus multiplication in potato. South African Journal of Botany, 113: 370-376.
Barta, E., Bánfalvi, Z., Havelda, Z., Hiripi, L., Jeney, Z., Kiss, J., Kolics, B., Marincs, F., Silhavy, D., Stéger, V. and Várallyay, E. (2016) Agricultural genomics: an overview of the Next Generation Sequencing projects at the NARIC-Agricultural Biotechnology Institute in Gödöllő. Hungarian Agricultural Research, 25: 10-21.
Kopp, A., Kondrák, M. and Bánfalvi, Z. (2015) Molecular mechanisms of resistance to Potato virus X and Y in potato. Acta Physiologica et Entomologica Hungarica, 50: 151-160
Juhász, Z., Boldizsár, Á., Nagy, T., Kocsy, G., Marincs, F., Galiba, G. and Bánfalvi, Z. (2015) Pleiotropic effect of chromosome 5A and the mvp mutation on the metabolite profile during cold acclimation and the vegetative/generative transition in wheat. BMC Plant Biology, 15: 57.
Sós-Hegedűs, A., Juhász, Z., Poór, P., Kondrák, M., Antal, F., Tari, I., Mauch-Mani, B. and Bánfalvi, Z. (2014) Soil drench treatment with ß-aminobutyric acid increases drought tolerance of potato. PLoS ONE, 9: e114297.
Juhász, Z., Balmer, D., Sós-Hegedűs, A., Vallat, A., Mauch-Mani, B. and Bánfalvi, Z. (2014) Effects of drought stress and storage on the metabolite and hormone contents of potato tubers expressing the yeast trehalose-6-phosphate synthase 1 gene. Journal of Agricultural Science, 6: 142-166.
Juhász, Z., Dancs, G., Marincs, F., Vossen, M., Allefs, S. and Bánfalvi, Z. (2014) Vitamin C, B5, and B6 contents of segregating potato populations detected by GC-MS: a method facilitating breeding potatoes with improved vitamin content. Plant Breeding, 133: 515-520.
Juhász, Zs., Boldizsár, Á., Kocsy, G., Marincs, F., Galiba, G. és Bánfalvi, Zs. (2014) A búza 5A kromoszómája által befolyásolt metabolit változások a hideghez való alkalmazkodás és a vegetatív/generatív átmenet idején. XX. Növénynemesítési Tudományos Nap, Budapest, 2014. márc. 18., Növénynemesítés a megújuló mezőgazdaságban c. könyv, szerk.: Veisz O., kiadó: MTA Agrártudományok Osztályának Növénynemesítési Tudományos Bizottsága, 210-214. old.
Uri, C., Juhász, Z., Polgár, Z. and Bánfalvi, Z. (2014) A GC-MS-based metabolomics study on the tubers of commercial potato cultivars upon storage. Food Chemistry, 159: 287-292.
Galiba, G., Vanková, R., Tari, I., Bánfalvi, Z., Poór, P., Dobrev, P., Boldizsár, Á., Vágújfalvi, A. and Kocsy, G. (2013) Hormones, NO, antioxidants and metabolites as key players in plant cold acclimation. In: Plant and Microbe Adaptations to Cold in a Changing World. Proceedings from Plant and Microbe Adaptations to Cold 2012, Imai R, Yoshida M, Matsumoto N (Eds), Springer, pp. 73-89.
Antal, F., Kondrák, M., Kovács, G. and Bánfalvi, Z. (2013) Influence of the StubSNF1 kinase complex and the expression of the yeast TPS1 gene on growth and tuber yield in potato. Plant Growth Regulation, 69: 51-61.
Kondrák, M., Marincs, F., Antal, F., Juhász, Z. and Bánfalvi, Z. (2012) Effects of yeast trehalose-6-phosphate synthase 1 on gene expression and carbohydrate contents of potato leaves under drought stress conditions. BMC Plant Biology, 12: 74.
Juhász, Z., Kocsy, G., Galiba, G. and Bánfalvi, Z. (2012) Metabolic changes in a VRN-1 mutant wheat line. Proceedings of the 11th Alps-Adria Scientific Workshop, Smolenice, Slovakia, 26th-31st March, Harcsa M (ed), Növénytermelés, Suppl. 5: 443-446.
Kondrák, M., Marincs, F., Kalapos, B., Juhász, Z. and Bánfalvi, Z. (2011). Transcriptome analysis of potato leaves expressing the trehalose-6-phosphate synthase 1 gene of yeast. PLoS ONE, 6: e23466.
Bloem, E., Rubekin, K., Haneklaus, S., Bánfalvi, Z., Hesse, H. and Schnug, E. (2011). H2S and COS gas exchange of transgenic potato lines with modified expression levels of enzymes involved in sulphur metabolism. Journal of Agronomy and Crop Science, 197: 311-321.
Beczner, F., Antal, F. és Bánfalvi, Zs. (2010) A burgonya Y vírus HC-Pro és a burgonya StubGal83 fehérjéjének kapcsolata. Növényvédelem, 46: 226-232.
Beczner, F., Dancs, G., Sós-Hegedűs, A., Antal, F. and Bánfalvi, Z. (2010). Interaction between SNF1-related kinases and a cytosolic pyruvate kinase of potato. Journal of Plant Physiology, 167: 1046-1051.
Antal, F. és Bánfalvi, Zs. (2010) Genetikailag módosított burgonyafajták. Agrofórum, 21: 110-111.
Programajánló
Hírek
Tisztelt Látogatók!
A hazai agrár-felsőoktatás szükséges megújulásának mérföldköve az alapítványi fenntartású Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem (MATE) létrejötte, amely 2021. február 1-től 5 campuson, több mint 13 ezer hallgató számára fogja össze a dunántúli és közép-magyarországi élettudományi és kapcsolódó képzéseket. Az intézményhez csatlakozik a Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ (NAIK) 11 kutatóintézete is, így az új intézmény nem csupán egy oktatási intézmény lesz, hanem az ágazat szellemi, szakpolitikai és innovációs központjává válik, amely nagyobb mozgásteret biztosít a képzések, a gazdálkodás és szervezet modernizálásához, fejlesztéséhez. Az összeolvadással magasabb fokozatra kapcsolunk, a kutatói és egyetemi szféra szorosabban fonódik majd össze, aminek következtében még több érdekes, izgalmas kutatás-fejlesztés születhet majd az agrárium területén.
Kérjük, kövesse tevékenységünket a jövőben is a www.uni-mate.hu honlapon!
2021. február 1-től a Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ 11 kutatóintézete, köztük az MBK is a Szent István Egyetemmel együtt Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem néven, közhasznú magán felsőoktatási intézményként,átalakított szervezeti struktúrával folytatja tovább működését.