A fényspektrum hatása a kenyérbúza korai egyedfejlődési dinamikájára

Kiss, Tibor and Horváth d., Ádám and Balla, Krisztina and Cseh, András and Berki, Zita and Horváth, Ádám and Karsai, Ildikó (2023) A fényspektrum hatása a kenyérbúza korai egyedfejlődési dinamikájára. In: XXIX. Növénynemesítési Tudományos Napok, 26-27 Apr 2023, Martonvásár.

Preview

Text a_fenyspektrum_hatasa_2023.pdf - Published Version Download (317kB) | Preview

Abstract

A fény (a környezeti hőmérséklet mellett) kulcsfontosságú környezeti paraméter, amely hatással van a növények minden fontosabb egyedfejlődési fázisára, így az intenzív szárnövekedésre is. A fényspektrum érzékelésében folytatott kutatásoknak köszönhetően jelentős ismeretanyag áll rendelkezésre az Arabidopsis thaliana modellnövény vonatkozásában, azonban kenyérbúzával még csak kevés számú kísérletet végeztek ebben az összefüggésben. Még kevesebb információ áll rendelkezésre a tekintetben, hogy milyen kapcsolatrendszer figyelhető meg az eltérő fényspektrum és a fő egyedfejlődési gének között. Ezért kísérletünkben célul tűztük ki, hogy (1) kontrollált körülmények között részletesebben megvizsgáljunk 2 eltérő egyedfejlődési dinamikát mutató őszi búzafajta (‘Mv Matyó’: nappalhossz-érzéketlen és ‘Disponent’: nappalhossz-érzékeny) fő egyedfejlődési génjeinek (VRN1, VRN2, VRN3 és PPD1) fiatalkori életszakaszban megmutatkozó expressziós mintázatát a fényspektrum vonatkozásában, továbbá (2) leírjuk a kezelések hatását az intenzív szárnövekedési fázisra, illetve (3) meghatározzuk a lehetséges összefüggéseket a vizsgált gének és a korai egyedfejlődési fázisok között. A kísérletben négy különböző fényspetrumot alkalmaztunk (fehér, fehér + kék, fehér + vörös és fehér + távoli vörös) hosszúnappalos (16 óra) megvilágítás és állandó hőmérséklet (18°C) mellett. A levélmintákat vernalizált növényekről 2, 4, 5 és 6 leveles (azaz a kiültetéstől számított 0., 14., 20. és 28. napon) fejlettségi stádiumban gyűjtöttük be. A kezelés előtti értékekhez viszonyítva megállapítható, hogy a mintaszedések átlagában a VRN1 és VRN3 gének transzkripciója az összes kezelésben fokozódott, mind a nappalhossz-érzéketlen, mind az érzékeny fajtánál. A VRN2 génnél határozott génkifejeződést mutattunk ki a nappalhossz-érzéketlen fajta esetében a vörös és a távoli vörös fényű kezelés vonatkozásában (a kezelés előtti értékhez viszonyítva közel kétszeres érték), míg a nappalhossz-érzékeny fajtánál ez a tendencia fordított előjelű volt (közel harmadára csökkent). A PPD1 gén átlagos aktivitása a nappalhossz-érzéketlen fajta esetében a kezelés előtti expressziós szinthez viszonyítva a kék, a vörös és a távoli vörös fényű kezelések hatására közel a négyszeresére nőtt, addig a nappalhossz-érzékeny fajta nem mutatott jelentős eltérést egyik kezelésben sem. A két fajta növekedésdinamikája között is jelentős különbségek figyelhetők meg. Míg fehér fényben a nappalhossz-érzéketlen és az érzékeny genotípus intenzív szárnövekedési periódusa között nem volt szignifikáns különbség (28 és 27 nap), addig a kék (24 és 28 nap), a vörös (20 és 25 nap) és a távoli vörös (20 és 27 nap) tartományokban jelentős eltéréseket mutattunk ki. Továbbá a távoli vörös fényű kezelésben a két genotípus intenzív szárnövekedés alatti átlagos fejlődési dinamikája közel másfél, kétszeresére nőtt (a regressziós egyenes meredekségének értéke a nappalhossz-érzékenynél 1-ről 1,6-ra, a nappalhossz-érzéketlen esetében 1,1-ről 1,9-re). A vizsgált korai egyedfejlődési paraméterekkel kapcsolatban elmondható, hogy míg a fehér, a kék és a vörös fényen a nappalhossz-érzéketlen fajta esetében a főhajtás első szárcsomójának megjelenése és az intenzív szárnövekedés kezdete között 5, 7 és 14 nap telt el (ugyanezen paraméter a nappalhossz-érzékeny fajta esetében 13, 10 és 18 nap volt), addig távoli vörös tartományban ez a tendencia fordított volt (11 és 7 nap). A vörös és távoli vörös kezelésben szoros pozitív kapcsolat volt megfigyelhető az intenzív szárnövekedés hossza és a VRN1, illetve a PPD1 gének között, míg a VRN2 és VRN3 gének negatív összefüggést mutattak e növekedési paraméterrel.

Actions (login required)

Edit Item