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 optimalizálásával a burgonya precíziós nemesítését szeretnénk megalapozni és felhasználni a burgonya koraiságának fokozására.  


Kutatási témák

 

A precíziós nemesítés alapjainak megteremtése burgonyában

A gyorsan növekvő népesség, az erőforrások szűkössége és a klímaváltozás olyan kihívások napjainkban, melyek szükségessé teszik növénynemesítési módszereink hatékonyságának növelését. A növénynemesítők ma már a növény-genetikai ismeretek bővülésének köszönhetően célzott, és ezáltal a korábbinál hatékonyabb, nemesítési módszereket is alkalmazhatnak. A molekuláris genetika vívmányaira támaszkodva precíziós nemesítéssel úgy javíthatunk kultúrnövényeink egy-egy kiválasztott tulajdonságán, hogy közben nem változtatjuk meg a többit. A nemrég létrehozott CRISPR/Cas9 genomszerkesztő módszer forradalmasította a genetikai kutatásokat. A CRISPR/Cas9 rendszer hatékonyságának, specifikusságának és flexibilitásának köszönhetően, pár éven belül a növénybiológusok legkedveltebb genomszerkesztési módszerévé vált. Ahhoz azonban, hogy ezt a technikát a növénynemesítésben széleskörűen alkalmazni tudjuk, szükség van új vektorokra, genomikai ismeretekre és transzformációs protokollokra. Az általunk végzett kísérletek célja egy marker-mentes genomszerkesztésre alkalmas Agrobacterium-közvetítette transzformációs rendszer létrehozása és kipróbálása gén-kiütött és gén-javított burgonya vonalak izolálásával.

A kutatást az NKFI 120641 támogatja.

 

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.

 

Munkatársak

Munkakör: főosztályvezető, csoportvezető, tudományos tanácsadó
Munkavégzés helye: 2100 Gödöllő, Szent-Györgyi Albert utca 4.
Telefon: +36 28526106
Fax: +36 28526101
E-mail: havelda.zoltan[kukac]abc.naik.hu
Munkakör: Önkéntes, tudományos tanácsadó
Munkavégzés helye: 2100 Gödöllő, Szent-Györgyi Albert utca 4.
Telefon: +36 28526153
Fax: +36 28526101
E-mail: banfalvi.zsofia[kukac]abc.naik.hu
Dr. Fátyol Károly
Munkakör: tudományos főmunkatárs
Munkavégzés helye: 2100 Gödöllő, Szent-Györgyi Albert utca 4.
Telefon: +36 28526158
Fax: +36 28526101
E-mail: fatyol.karoly[kukac]abc.naik.hu
Jeny Jose
Munkakör: MSc hallgató
Munkavégzés helye: 2100 Gödöllő, Szent-Györgyi Albert utca 4.
Telefon: +36 28526158
Fax: +36 28526101
Khongorzul Odgerel
Munkakör: PhD hallgató
Munkavégzés helye: 2100 Gödöllő, Szent-Györgyi Albert utca 4.
Telefon: +36 28526158
E-mail: khongorzul.odgerel[kukac]abc.naik.hu
Kiss Mónika Tekla
Munkakör: laborasszisztens
Munkavégzés helye: 2100 Gödöllő, Szent-Györgyi Albert utca 4.
Telefon: +36 28526158
Fax: +36 28526101
E-mail: kiss.monika.tekla[kukac]abc.naik.hu
Dr. Villányi Vanda
Munkakör: tudományos munkatárs
Munkavégzés helye: 2100 Gödöllő, Szent-Györgyi Albert utca 4.
Telefon: +36 28526158
Fax: +36 28526101
Mobil: +36 703711211
E-mail: villanyi.vanda[kukac]abc.naik.hu

Publikációk

Tudományos közlemények (2009-)

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

Jelenleg nincs aktuális esemény.