Koncepció és programcélok

Manapság, a nemzetközi kutatás egyik fő területét képezi a globális klímaváltozás várható hatásainak meghatározása, melynek számos tényezője várhatóan jelentősen befolyásolja az agro-ökorendszereket.
A Közép- és Kelet-Európában leggyakrabban tapasztalt időjárási szélsőségek az alacsony és magas hőmérséklet, valamint a csapadék hiánya vagy túlzott bősége. Az évek során nagyobb különbségek voltak megfigyelhetők e terület éghajlatában, mint Európa nyugati részein.
A klímaváltozási előrejelzések szerint Európa jelentős részén lényeges a 20 százalékot is meghaladó terméscsökkenések várhatók a növénytermesztésben. A terméskiesést az ökoszisztémák stabilitásának általános csökkenése kíséri.
A globális klímaváltozáshoz történő alkalmazkodásnak az egyik legfontosabb eleme az élelmiszer-biztonság. Ezért rendkívül fontos mind a kutatók, mind a termelők képzése és felkészítése. Cél, hogy olyan új biológiai alapanyagokat hozzanak létre, és olyan termelési rendszereket vezessenek be, melyek képesek alkalmazkodni az új körülményekhez.

A Magyar Tudományos Akadémia Mezőgazdasági Kutatóintézetében Martonvásáron a globális klímaváltozás várható hatásaival kapcsolatos kutatásokat az 1990-es évek elején kezdték. 2003 és 2006 között az intézet bekapcsolódott a VAHAVA programba, melynek keretében a globális klímaváltozás hatásait, és az azokra adott válaszokat vizsgálták, illetve jelenleg aktív résztvevője az annak folytatásaként létesített KLIMAKKT programnak. E programokban folyik a munka a jelzett éghajlat-változások mezőgazdasági kockázatairól, a hatások kivédési módszereiről, melyeket az intézetben működő, Európa egyik legnagyobb, legkorszerűbb ilyen létesítményében, a fitotronban lehet modellezni.

A klímaváltozás következő aspektusait vizsgálják jelenleg az MTA MGKI-ben

A stressztűrő képesség tanulmányozása a sejtbiológia és molekuláris genetika eszközeinek felhasználásával
A molekuláris markerek alkalmazása lehetővé tette, hogy marker térképek és QTL elemzések segítségével a génállományban olyan kromoszóma- területeket keressünk, melyek feltételezhetően közreműködnek a stressztűrési reakciókban. Az asszociációs térképezés a kapcsoltsági egyensúlytalanságon (LD) vagy a különböző generációk populációiban található allélek nem függőségén alapszik, felhasználva az összes rekombinációt, melyek a növény fejlődési történetében előfordultak, fajták esetében pedig a különböző nemesítési programokban eltérő ökológiai feltételek között indukált és fenntartott rekombinációkat.
A sejtbiológusok az in situ hibridizációs programon dolgoznak. Ez nélkülözhetetlen az embriógenezis alatt kifejeződő gének sejt/szövet – mind in planta, mind in vitro – szinten történő kimutatásához, melyek a növények abiotikus stresszre adott válaszaiért felelősek.

Stressztoleráns génjelöltek meghatározása a funkcionális genomika segítségével
Olyan növényfaj modellek (Arabidopsis, rizs) felhasználásával, melyek teljes génállománya szekventált, több stressztűrés-felelős génjelöltet is azonosítottak és felfedték a promoter struktúra azon különleges reakció elemeit, melyek az adott gént egy különleges szabályozó hálózaton belül helyezik el. A reversz genetika egyik ígéretes eszköze, melyet az MTA MGKI-ben használnak az ecoTILLING, mely lehetővé teszi a természetes polimorfizmusok kutatását és azonosítását annak szükségessége nélkül, hogy nagyszámú genotípust kellene szekvenálni.


Agro-ökológiai kutatások
E munka a környezetvédelem számos elemét tartalmazza, melyek közvetve, vagy közvetlenül hozzájárulnak a mezőgazdasági termelés stabilizálásához és a környezetbarát termesztési eljárások elterjedéséhez. Az új növényfajták termesztése döntő fontosságú a mezőgazdaságban. E fajták nemesítésének Magyarország összes területének körülbelül kétharmadára van közvetlen hatása. A martonvásári kutatók által végzett agroökológiai és termesztés technológiai kutatások, továbbá a fenntartható mezőgazdaság kérdéseire adott válaszok még változó éghajlati viszonyok között is lehetővé teszik a környezet és mezőgazdaság közötti optimális viszony elérését.

Növénytermesztési tartamkísérletek
E kísérletek, melyek 45 éve folynak, és a környezetvédelemre, valamint a biotikus és abiotikus tényezők környezeti hatásaira irányulnak, szántóföldi laboratóriumként tekintendők, melyekben vizsgálják a környezet biotikus és abiotikus tényezőinek időben történő változásait és a termesztési technológiák hosszú távú hatásait, mérik a termesztési technológiák stabilitását és elemzik az évjárati hatásokat, valamint a genotípus x környezet interakciókat.

Fitotroni kutatások
Egyre több programban szerepel a globális klímaváltozások várható hatásainak, valamint az éghajlati szélsőségek és a növények növekedése, fejlődése, kémiai minősége, és az abiotikus és biotikus rezisztenciája közötti korreláció tanulmányozása. A kísérletek célja meghatározni a várható éghajlati változások hatását a növényi fajok fejlődésére és termésére. Az e területre előre jelzett változások következményeit – mint a CO2 légköri koncentrációjának emelkedése, az átlaghőmérséklet növekedése a rendkívül magas hőmérsékletű napok (hő sokk) nagyobb gyakorisága és a csapadék-mennyiségek csökkenése – először külön-külön vizsgálják, majd e környezeti tényezők közös hatásait értékelik. Kiemelt fontosságot tulajdonítanak az agro-ökológiai kutatásoknak, a szélsőséges éghajlati hatások tanulmányozásának, valamint a környezetvédelemmel kapcsolatos növénytermesztési kérdéseknek az új fajták nemesítésénél.

Szántóföldi növények nemesítése
A martonvásári intézet által nemesített búzafajták között olyan fagy- és szárazságtűrő genotípusok vannak, melyek képesek a legtöbb fajtánál szignifikánsan nagyobb terméseket elérni még azokban az években is, amikor rendkívül hidegek a telek vagy kevés a csapadék. Az ilyen fajták folyamatos nemesítése nélkülözhetetlen, ha az éghajlati változás okozta kárt ki akarjuk védeni és megbízható élelmiszer-tartalékokat akarunk biztosítani. Ha a növénynemesítők válaszolni akarnak erre a kihívásra, széleskörű alapkutatásra, az abiotikus stressz tényezők tanulmányozására, és a nemesítést megkönnyítő technikai fejlesztésekre van és lesz szükség. Széleskörű nemzetközi együttműködést követel meg a nemesítési alapanyagok genetikai variabilitásának kiterjesztése és az alkalmazkodó képesség javítása.

Növényvédelem
Az éghajlati változások egyik következménye az új növényi kórokozók és kártevők megjelenése. A kórokozók és kártevők állandó nyomása, melyet az intenzív termesztés okoz, állandó kihívás, melyre válasz a rezisztens fajták nemesítése hagyományos és újabban biotechnológiai módszerek felhasználásával. A tapasztalat azt mutatja, hogy a globális felmelegedés következtében egyes területeken új növényi patogénekre, kártevőkre és gyomokra kell számítani. Ezek agresszívebbek és valószínűleg tömegesen fognak előfordulni. Mivel ez egy viszonylag új jelenség, növekszik a patogének és kártevőkkel szembeni rezisztencia vizsgálatának jelentősége, és nagyobb hangsúlyt kap a rezisztens fajták nemesítése. Az ilyen fajták termesztése szempontjából alapkövetelmény a biológiai környezetvédelem és a költségkímélő termesztési technológiák.

Általános célok
Nemzetközi elismertségére és felhalmozódott tudásanyagára alapozva, az intézet célja olyan regionális kutató központ kialakítása, mely képes Közép- és Kelet-Európa gazdáinak gyakorlati segítséget nyújtani a várható éghajlati változások okozta kedvezőtlen hatások kivédésére. Stratégiai együttműködések útján – a meglévő nemzetközi kapcsolatokra alapozva – tervezzük a kutatási potenciál kiterjesztését, melynek segítségével a fiatal kutatók értékes ismereteket és tapasztalatokat szerezhetnek külföldön, miközben tapasztelt kollégákat hívunk meg az MTA MgKI-ben dolgozni. Mivel az intézet a Kárpát-medence közepén található, ideálisan alkalmas, hogy KUTATÁSI, KÉPZÉSI és SZOLGÁLTATÓ CENTRUM-má váljon, melynek elsődleges feladata a kedvezőtlen éghajlati változások okozta veszteségek kivédése, vagy mérséklése.

Az MTA MGKI-ben felhalmozódott tudás alkalmassá tesz bennünket a kitűzött célok elérésére, a viszonylag kevés kutatói személyzet azonban akadálya lehet a nemzetközi versenyképességnek. Ezért azt tervezzük, hogy erősítjük a K+F kapacitást olyan kutatók képzésével, akik képesek az előre jelzett éghajlati változások kedvezőtlen hatásait mérsékelni, a végzett kutatások hatékonyságát javítani.

Az MTA MGKI rendelkezik Európa egyik legnagyobb fitotronjával, 50 mesterséges növénynevelő kamrával, melyek ideálisak a globális klímaváltozások szimulálására. Egyéb infrastrukturális egyenlőtlenségek miatt azonban az intézet bizonyos területeken hátrányt szenved. Ezért tervezzük egy, a környezeti stressz faktorok kutatására alkalmas berendezés megvásárlását.

Az intézet az országban az elsők között létesített spin-off cégeket a kísérleti eredmények hasznosítására. Számos tudásközpontú mezőgazdasági intézménnyel tart rendszeres kapcsolatot az intézet, akik segítenek abban, hogy a termesztők alkalmazkodó fajták, valamint a megváltozott környezeti feltételekhez jobban alkalmazkodó termesztési technológiák iránti állandó igényét sikerüljön kielégíteni.

A képzés és az új ismeretek – Európa szerte történő – terjesztése útján, a partner kapcsolatok révén (beleértve a kétoldalú kapcsolatokat is) tervezzük a kutatói csoportok jobb integrációját az Európai kutatásokba, ezzel is erősítve a nemzetközi együttműködést.

Honlapmodernizálás és Honlap felügyelet : dynamicLINE