A fényspektrum hatása a kenyérbúza fő terméskomponenseire

Kiss, Tibor and Horváth d., Ádám and Balla, Krisztina and Cseh, András and Berki, Zita and Horváth, Ádám and Karsai, Ildikó (2024) A fényspektrum hatása a kenyérbúza fő terméskomponenseire. In: XXX. Növénynemesítési Tudományos Napok, Hagyomány és megújulás A magyar növénynemesítés helyzete a változó világban, 15-16 May 2024, Martonvásár.

Preview

Text a_fenyspektrum_hatasa2_2024.pdf - Published Version Download (646kB) | Preview

Abstract

A fény (a környezeti hőmérséklet mellett) kulcsfontosságú környezeti paraméter, amely hatással van a növények minden fontosabb egyedfejlődési fázisára és ezen keresztül befolyásolja a termésképzést is. E témával kapcsolatban 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 12 eltérő egyedfejlődési dinamikát mutató őszi búzafajta fő egyedfejlődési génjeinek (VRN1, VRN2, VRN3 és PPD1) fiatalkori életszakaszban megmutatkozó expressziós mintázatát a fényspektrum vonatkozásában, továbbá (2) leírjuk a kezelések hatását a vizsgált terméskomponensekre, illetve (3) meghatározzuk a lehetséges összefüggéseket a vizsgált gének és a termésparaméterek között. A kísérletben két különböző fényspektrumot alkalmaztunk (fehér és fehér + távoli vörös) hosszúnappalos (16 óra) megvilágítás és állandó hőmérséklet (18 °C) mellett. A levélmintákat vernalizált növényekről 2, 4, 5 és 6 leveles (a kiültetéstől számított 0., 14., 20. és 28. napon) fejlettségi stádiumban gyűjtöttük be. A vizsgált 12 fajta kezelés előtti átlagértékeikhez viszonyítva megállapítható, hogy a mintaszedések átlagában a VRN3 gén transzkripciója mindkét kezelésben jelentősen fokozódott, amely jelenség a távoli-vörös fényen elérte a két nagyságrendnyi különbséget is (az átlagos relatív génexpressziós érték 0,03-ról 1,98-ra emelkedett). A VRN2 génnél határozott aktivitáscsökkenést (30-45 %) mutattunk ki a fajták átlagában a kezelés előtti átlagértékhez viszonyítva. A PPD1 gén átlagos aktivitása a kezelés előtti átlagos expressziós szinthez viszonyítva a távoli vörös fényű kezelés hatására közel 30%-kal nőtt, addig a fehér fényű kezelésben nem mutatott eltérést. A VRN1 gén transzkripciója közel négyszeresére nőtt mindkét kezelésben. A vizsgált gének kezelések közötti expressziós mintázatára általánosan jellemző volt a magas genotípusos kölcsönhatás (a fenotípusos variancia 64-98%-át magyarázva). Az általunk vizsgált terméskomponensek alapján megállapítható, hogy a két kezelés hatására sem az átlagos főkalász-és mellékkalász szemszámában, sem az átlagos szemszám értékekben nem mutattunk ki szignifikáns különbséget (fehér fényen 44, 63 és 26 szem, míg távoli-vörös fényen 42, 57 és 25 szem volt). Azonban a távoli-vörös spektrumú kezelésben az átlagos főkalász-és mellékkalász szemsúlyában, illetve az átlagos ezerszemtömeg értékekben magas fokú szignifikáns (p ≤ 0,001) eltérés volt tapasztalható (fehér fényen 1,5 g, 1,4 g és 29,4 g, míg távoli-vörös fényen 2,3 g, 2,2 g és 51,3 g volt). Míg fehér fényű kezelésben a VRN1 gén pozitív hatást fejtett ki az átlagos főkalász-és az átlagos szemszámra (r = 0,51 és r = 0,52), addig ez a pozitív előjelű kölcsönhatás megszűnt a távoli-vörös fényű kezelésben. Még erősebb pozitív kölcsönhatást fejtett ki fehér fényen a VRN3 gén az átlagos főkalász szemsúlyára, illetve az átlagos ezerszemtömegre is (r = 0,67* és r = 0,61*), amely jelenség az átlagos ezerszemtömeg esetében a távoli-vörös fényű kezelésben is tapasztalható volt (r = 0,63*). Ugyanakkor e gén szoros negatív előjelű kölcsönhatást gyakorolt távoli-vörös fényű kezelésben az átlagos mellékkalász szemszám (r = -0,68*), az átlagos mellékkalász szemsúly (r = -0,72**) és a reproduktív oldalhajtásszám (r = -0,82**) értékekre is.

Actions (login required)

Edit Item