A növénynemesítés ünnepe 60 éves az MTA Mezõgazdasági Kutatóintézete

Átírás

1

2 2 A növénynemesítés ünnepe 60 éves az MTA Mezõgazdasági Kutatóintézete ABrunszvik kastély történelmi falai között létesítette Martonvásáron a Magyar Kormány hat évtizeddel ezelõtt, 1949-ben az Agrobiológiai Intézetet, amely 1953 óta tartozik a Magyar Tudományos Akadémiához, mint annak Mezõgazdasági Kutatóintézete. A Brunszvik család által a 18. század második felében épített kastély jelképpé vált a 6 évtized során, mivel Martonvásár nemcsak az agrártudományoknak, hanem a hazai és európai kultúrának is fontos helyszíne volt. Látványáról sokaknak jut eszébe Beethoven zenéje, a park szigetén több mint fél évszázada rendszeresen felcsendülõ szimfóniái, s Brunszvik Teréz, az elsõ magyar kisdedóvó alapítójának alakja. Mosonmagyaróvárról, a budapesti Genetikai Intézetbõl és az egyetem padjaiból kikerült fiatalokból alakult

3 ki az induló kutatói gárda annak idején, hogy az ország középsõ részén egy agrárkutató központ jöjjön létre Budapest és Székesfehérvár között félúton, az 1268 óta vásáros hely Villa Forum Martini, azaz Márton Vására településen. A hivatalos korányrendelet, amely április 29-én jelent meg, 3 a növénynemesítés egységes irányítására és a nemesített vetõmag-ellátás biztosítására létesítette a kutatóintézetet. A hatvan éve e falak között végzett kutatás máig érvényes másik alapvetõ tézise, hogy a magyar mezõgazdaság és az egész társadalom igényeinek megfelelõen végezzék tevékenységüket, és a nemzetközi tudományos közösség szerves részeként valósítsák meg célkitûzéseiket. Az alapvetõ koncepció állandósága mellett a kutatási tematika folyamatosan változott. Napjainkban az MTA Mezõgazdasági Kutatóintézete egymásra épülõ, a gyakorlati megvalósítást is magába foglaló alap-, módszertani, és alkalmazott kutatással foglalkozik. Célkitûzése a hat évtizede folyamatosan fejlesztett, nemzetközileg kiemelkedõ jelentõségû martonvásári növényi génállomány bõvítése funkcionális genomikai, biotechnológiai, növénynemesítési és növénytermesztési módszerekkel. A jövõ társadalmának elvárásait kielégítõ növények nemesítése nem volna teljes a fenntartható fejlõdésen alapuló agroökológiai egyensúly megtartása nélkül. A genetikai variabilitás szélesítésével új genetikai forrásokat hoznak létre az egészséges táplálkozáshoz megfelelõ alapanyag nemesítésével, a növényi stresszrezisztencia fejlesztésével, a produktivitás javításával. A Kutatóintézet hírnevét a kukoricanemesítés eredményei alapozták meg. Pap Endre Európában elõször itt állított elõ beltenyésztéses kukoricahibridet, melyet 1953-ban minõsítettek Mv 5 néven. Az elmúlt 60 évben Magyarországon minõsített martonvásári, saját nemesítésû hibridek száma meghaladta a 100-at, a kooperációs hibridek száma pedig az 50-et, hazai vetésterületük meghaladta a 20 millió ha-t. Martonvásáron dolgozták ki a hibridkukorica vetõmagtermelés szántóföldi technológiáját és vetõmagüzemi feldolgozásának honosítását. A nemesítési programot mindig kiterjedt nemzetközi együttmûködés jellemezte. Ez az együttmûködés segítette a hazai felhasználású hibridek nemesítését és az exportra szánt hibridek elõállítását is. Ennek keretében több mint 50 hibrid kapott állami elismerést Európa több országában. A martonvásári és Mv-közös hibridek Magyarországon kívüli vetésterülete napjainkig meghaladta a 12 millió ha-t. A martonvásári búzanemesítési programban 76 õszi búzafajta született, ebbõl 33 az elmúlt évtizedben. Hagyományosan jó stressztûrõ képességüknek és jó minõségüknek kö-

4 4 Kalászosgabona bemutató szönhetõen Magyarországon napjainkig 15 millió hektáron termesztették az Mv búzafajtákat. Közel két évtizede piacvezetõk a magyar búza vetõmag piacon. Partnereikkel közösen kidolgozták a Pannon búza programot, és egyre több olyan fajtát szelektálnak, melyek megfelelnek a Pannon búza minõségi követelményeinek ben Rajki Sándornak, az intézet akkori igazgatójának kezdeményezésére létesült a martonvásári fitotron, Európa egyik legnagyobb szabályozott növénynevelõ rendszere. A több mint ötven korszerû, kanadai növénynevelõ kamrában elõ lehet állítani a Föld bármely részének idõjárási körülményeit, és szabályozni lehet a növények növekedéséhez és fejlõdéséhez szükséges fõbb környezeti tényezõket. A fitotron, közvetve vagy közvetlenül, hozzájárult új növényfajták elõállításához, növényvédelmi és agrotechnikai eljárások kidolgozásához. Jelentõs fitotronmetodikai és technikai kutatások is folytak az elmúlt évtizedekben. Az MTA Mezõgazdasági Kutatóintézetének e területen elért eredményeit az Európai Unió a 7. Kutatási Keretprogramban Magyarországon elsõként ismerte el 2008-ban a benyújtott pályázat elfogadásával, melyben az intézet arra a feladatra vállalkozott, hogy e témában Közép-Európára kiterjedõ, regionális szintû képzési és kutatási központtá válik. Az alapozó és a molekuláris nemesítési kutatásokat a növénybiotechnológia módszer- és eszköztárának robbanásszerû fejlõdése kísérte világszerte az elmúlt két évtizedben. Új lehetõségek nyíltak meg a szaporodásbiológiai vizsgálatokban, a növényi szexuális folyamatok és az embriófejlõdés tanulmányozásában, valamint a megszerzett ismeretek gyakorlati alkalmazásában egyaránt. Az alkalmazott genomikai kutatások fõ irányvonala az egyes azonosított gének funkcióinak megállapítása és felhasználása a növénynemesítésben. Ezen gének tudatos felhasználásával pedig javítani lehet a termés- és minõségbiztonságot. A funkcionális genomikai módszerekkel több ezer gén expressziójának változása követhetõ, majd kiválaszthatók azok a kulcs gének, melyek esetleg több

5 5 Vetésforgós tartamkísérlet Génmegõrzési tenyészkert száz vagy ezer más gén megnyilvánulását befolyásolják. Azokat a géneket, melyek fontos szerepet játszanak a stresszadaptációban, a martonvásári kutatók izolálják és transzgénikus növények létrehozásával tesztelik. A Martonvásári Gabona Génbanki kutatások már 1952-ben megkezdõdtek, amikor létrejött a Fajtagyûjtemények Osztálya. Napjainkban a Génmegõrzési Osztály és a nemesítõk együttes erõfeszítései révén egyre nagyobb génbanki gyûjteményt tartanak fenn. A génbanki kutatási eredményeket felhasználva, az ökogazdálkodás fejlesztése céljából hazánkban elsõként Martonvásáron kezdõdtek meg a biotermesztés biológiai alapjait létrehozó organikus nemesítési kutatások. Az intézet növénytermesztési kutatásainak megalapítója Surányi János volt. Szemlélete, gondolkodásmódja generációk szemléletét formáló, máig ható erõ. Az 1950-es évek második felétõl kezdõdõen eredményei alapján fejlõdtek ki a magyarországi kukoricatermesztés új korszakát eredményezõ technológiák. Az itt beállított kísérletek eredményei alapozták meg a nagyüzemi kukoricatermesztést. Ebben döntõ részt vállalt Gyõrffy Béla, aki az 1950-es évek végétõl kezdõdõen olyan kísérleti hátteret hozott létre, amely napjainkban is gerincét képezi a növénytermesztési alapozó kutatásoknak. Az országban legrégebben Martonvásáron beállított növénytermesztési tartamkísérletek élõ szabadföldi kísérleti laboratóriumok, a nemzeti vagyon kiemelkedõ értékkel bíró részei. A kutatóintézet 60 éves múltja méltó folytatása a magyar növénynemesítés korábbi korszakainak. A sikerbõl minden intézeti munkatárs kivette a részét a 60 év során. Erõfeszítéseik, küzdelmük eredményét nemcsak a mezõgazdaság, hanem az egész ország lakossága nap mint nap érzékelheti. Az itt létrehozott genetikai forrásokat az egész világon felhasználják. Így elmondható, hogy máig érvényes az alapítók akarata: olyan növénykutató intézetet akartunk, amelynek tevékenységében majd megvalósul az elmélet és a gyakorlat egysége. Ez a koncepció folyamatosan érvényesül Martonvásár mindennapjaiban. BEDÕ ZOLTÁN

6 6 Tangazdaság? Agráregyetem? Kutatóintézet? Válaszutak: Martonvásár, Petõfi Sándor írja: Aki a múltba néz, a jövõbe lát, éppúgy, mint látni a víz mélyében a magas eget. A régi idõk fürkészésére és tanulságainak szemrevételezésére jó alkalmat kínálnak a jubileumok, s fõként az olyan kerek évfordulók, mint intézetünk mostani, hatvanadik születésnapja. Hat évtized hosszú idõ, így már jócskán megritkult a kutatóintézet megálmodóinak és azoknak az elsõ fecskéknek a sora, akik az alapítás ügyét sikerre vitték. E sorok írójának azonban (elsõsorban Gyõrffy Béla bölcs elõrelátásának köszönhetõen) megadatott, hogy közel harminc éve, vagyis amikor az intézetalapítás hiteles rekonstrukciójának személyi és tárgyi feltételei még többé-kevésbé adottak voltak, az írásos források felkutatásán túl meghallgassa az országos döntéshozókat és az intézet különféle beosztású dolgozóit, akik a hõskor sikereinek és kudarcainak részesei és a történések figyelõ szemtanúi voltak. A jórészt élõszavas és szubjektív elemekkel tarkított közléseik lényegi állításait levéltári iratok is alátámasztják. Ezekbõl kitûnik, hogy jóllehet kutatóintézetünk hatvan esztendõs, születési anyakönyvi kivonata pedig az az június 3-án kelt földmívelésügyi miniszteri rendelet, amely a Magyar Közlönyben öt nappal késõbb, június 8-án jelent meg, az intézetalapítás elõzményei szorosan összefonódnak az erdõháti tangazdaság keletkezésével, s így évekkel korábbra nyúlnak vissza május 8-án, vagyis egy nappal az után, hogy a hitleri Németország feltétel nélkül kapitulált, s ezzel Európában befejezõdött a II. világháború, az Országos Földbirtokrendezõ Tanács a Fejér megyei központján keresztül utasította a martonvásári Községi Földigénylõ Bizottságot, hogy a Magyar József Nádor Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem részére a Dreher birtokból 500 kh jó szántót kastéllyal és parkkal együtt tangazdaság céljára hagyjon meg. [Akkor ti. az agráregyetemi képzés még a fenti intézmény keretein belül folyt.] A szerény külsejû irat sorsdöntõ határozat hordozója: biztosította a háborúban károkat szenvedett kastélyépület és park köztulajdonba vételét, s így megóvta azokat a további pusztítástól (lásd pl. a közeli alcsúti kastély sorsát!), másrészt idõben kikapcsolt a földosztásból 500 kataszteri holdat, megteremtve ezzel a fenti javak közcélra fordításának elõfeltételét. Ezt a célt elõször a tangazdaság testesítette meg, innen azonban már csak pár lépés volt az út a felsorolt javak intézet céljaira történõ átengedéséig. A fenti határozat elõzményei Pátyra vezetnek bennünket, ahol az egyetemi tangazdaság sorsa megpecsételõdött, miután földjeit a község felparcellázta és kiosztotta. Az idõ szerint a tangazdaságot a helyettes intézõ, Erendits Endre vezette, akinek a gazdaság Martonvásárra költöztetésében is nagy része volt. Õ ugyan 1945 nyarán balesetben elhunyt; özvegye, Erendits Ica néni azonban megõrizte és e sorok írójának átadta a tangazdasággal kapcsolatos küzdelmének dokumentumait. Feletteseit õ értesítette a pátyi fejleményekrõl, ezért a mûegyetem vezetõsége április 23-án az Országos Földbirtokrendezõ Tanácsot arra kérte, hogy más helyen biztosítson tangazdasági célokra 500 kh földterületet. Ez az 500 kh a május 8-diki leiratban szereplõ 500 kh jó szántó -ra emlékeztet, amelynek aláírója, Tildi István ( civilben Györffy-kollégista, a mezõgazdasági kar diákja) volt. Tildi a földmívelésügyi miniszter Nagy Imre megbízólevelével a zsebében 1945 áprilisa után többször járt Martonvásáron. Beszélgetésünk során azt mondta, hogy nagy valószínûséggel elõször benne fogalmazódott meg az a gondolat, hogy az itteni kastélyt és a parkot valami nemesebb célra le kellene foglalni. Felkeres- Surányi János

7 7 Rajki Sándor Rajháthy Tibor Bálint Andor te hát a dékán Surányi Jánost, aki idegenkedett attól, hogy régi ismerõsei, a martonvásári intézõk feje felett döntsön, késõbb azonban õ is hajlott a dologra. Ekkoriban tért vissza a hadifogságból Bajai Jenõ, Surányi tanársegédje, és tagja lett annak a küldöttségnek, amely Veres Péternél, a Nemzeti Parasztpárt elnökénél kilincselt tangazdaság ügyben. Erre alkalmas helyet keresendõ, Surányival együtt Jenõ bácsi is terepszemlére indult. Martonvásárra érve megtudták, hogy a vendéglátóik közül többen szívesen látnának a községben egy, a mezõgazdasági kultúra fejlesztését szolgáló intézményt. Kovács György mesélte, hogy Martonvásár képviseletében õk is jártak Veres Péternél, hogy valami értelmes célra felajánlják az üresen álló kis- és nagykastélyt. A tangazdaság tehát Martonvásár-Erdõhátra került, amelyet az egyetemi hallgatók 1946-ban kezdtek látogatni. Ez idõ tájt azonban a martonvásáriak egyéb terveket is szõttek. Például 1945 õszén érdekes emlékirat készült Oktató és kísérleti mezõgazdasági ipari telep létesítése Martonvásárott címmel, amely terepet nyújtott volna az egyetem mezõgazdasági iparok címû tárgyának gyakorlati oktatásához, s ehhez a nyersanyagot (tej, tojás, szesz, liszt, növényi olajok stb.) a helyi értékesítési és fogyasztási szövetkezet biztosította volna. Közben egy másik vágyálom is felmerült, amelyet nem csupán a község melengetett: az agráregyetem Martonvásárra helyezése. Budapest Gáspár László székhellyel ugyanis 1945 õszén létrejött hazánk elsõ önálló mezõgazdasági egyeteme, az azonban kezdettõl fogva elhelyezési gondokkal és súlyos helyhiánnyal küzdött, így hamarosan kétszer is költözni kényszerült. Ezek után nem csoda, ha a megyei lap még 1948-ban is a Martonvásáron létesülõ agráregyetemrõl cikkezett. A következõ évben azonban végérvényesen eldõlt, hogy az intézmény Gödöllõre kerül. Ezzel megpecsételõdött az erdõháti tangazdaság sorsa is, amelyet 1950-ben kísérleti gazdaságként az 1949 tavaszán Martonvásáron alapított kutatóintézethez csatoltak. Ily módon a községnek be kellett érnie a Micsurin -nal (a helybeliek sokáig így hívták az intézetet), amely azóta a helység nevét világszerte ismertté tette A kutatóintézet megalapítása része volt annak a nagyarányú átszervezésnek, amely a magyar tudományos élet, a kutatás- és kísérletügy gyökeres megújítását tûzte ki célul. A tervezett agrár-kutatóbázis helyét és profilját illetõen Rajki Sándor, a Magyar Tudományos Tanács szaktitkára az agráregyetem munkatársának, Rajháthy Tibornak a véleményét is kikérte. Rajháthy szerint az általuk kiválasztott Hatvan és Martonvásár közül végül Marton nyert, miután itt 49 januárjában Rajki és (az FM képviseletében) Bálint Andor is terepszemlét tartott. Rajháthy genetikai-nemesítési intézetrõl álmodott, az erdõháti tangazdaságban kísérleteket folytató Surányi János és társai viszont talajtaniagrokémiai-növénytermesztési intézetben gondolkodtak. Végül is a Gáspár László vezette agrokémiai laboratórium lett az elsõ bázisa az intézetnek. Martonvásáron pedig a növénynemesítés egységes irányítására és a nemesített vetõmag ellátás biztosítására létrejött az Agrobiológiai Intézet, amely több átszervezés és névváltoztatás után, 1953-ban az MTA felügyelete alá került. Ezt követõen tevékenységében lassanként Rajki Sándor szavait idézve kezdett megvalósulni az elmélet és a gyakorlat egysége, az alap- és alkalmazott kutatások harmonikus ötvözete. HORNYÁK MÁRIA [A fentiek részletesebb leírását ld. a szerzõ Tekintélyes várdája a mezõgazdaságnak. A martonvásári kutatóintézet kialakulása és ennek elõzményei (Martonvásár, 1999) c. könyvében!]

8 8 Az MTA martonvásári Mezõgazdasági Kutatóintézete alapítását követõen rövidesen világszerte hírnevet szerzett magának, hiszen itt állították elõ Európa elsõ hibrid kukoricáját, a Martonvásári 5-öt (Mv 5). E hibrid elõállítása mely ban állami elismerésben részesült a korábban Mindszentpusztán nemesítõ dr. Pap Endre kiemelkedõ szellemi teljesítménye (1. kép). A kukoricanemesítés hatvan éve martonvásári hibridekkel vetették be az ország kukorica vetésterületének szinte egészét. A hibridek elterjedése, és kizárólagossá válása Magyarországon mindössze ötöd annyi ideig tartott, mint a lehetõségek hazájában, a kifejezetten innovatív és piacorientált USA-ban. E hibridek termésnövelõ hatása országosan millió tonnákban volt kifejezhetõ. A beltenyésztés és heterózisnemesítés elméleti kérdéseinek kidolgozásában, valamint a gyakorlati nemesítési munkában megszerzett hazai és nemzetközi elõnyét az intézet sokáig megõrizte. A kutatási eredményeket összefoglaló cikkek, disszertációk az élenjáró amerikai egyetemek publikációival szinte egy idõben jelentek meg, s nemcsak Magyarországon, hanem külföldön is szemléletformáló, mértékadó tudományos forrásoknak bizonyultak. Az elméleti és gyakorlati nemesítés terén elért hazai és nemzetközi sikereket követõen a 70-es években a martonvásári hibridek versenyképessége folyamatosan csökkent, majd 1982-re hibridjeink gyakorlatilag kiszorultak a hazai köztermesztésbõl. Ennek elsõdleges oka az volt, hogy a világ e téren piacvezetõ cégei az országban korlátlan fajtakísérleti és vetõmag-elõállítási lehetõségekhez jutottak. Ezt követõen több mint egy évtizeden át a Martonvásáron felhalmozódott szellemi kapacitást, a kísérleti technika egy részét, s partnereink vetõmag-elõállító kapacitását a honosítási programunkban kiválasztott külföldi hibridek bevezetésével, elterjesztésével kötöttük le. Ebben az idõben a honosított hibridjeink közül több mint 40 kapott állami elismerést. Közben azonban nem feledkeztünk meg a saját célkitûzéseinkrõl, erõforrásaink jelentõs részét a martonvásári kukoricanemesítési program korszerûsítésére, megújítására fordítottuk. Az új program prioritásait az elõdök 1. kép Pap Endre, az elsõ európai kukoricahibrid nemesítõje Az alig néhány éve alapított kutatóintézet ezzel a váratlan, szinte készen kapott eredménnyel óriási lendülethez jutott. Az akkori kutatók képességeit, s felelõsségteljes gondolkodását jellemzi, hogy Pap Endre korai, 1956-os emigrációját követõen a martonvásári kukoricanemesítés nem torpant meg, hanem ellenkezõleg, kiteljesedve, évtizedekig egyeduralkodóan ontotta a sikereket a tudományos élet és a gyakorlati eredmények területén egyaránt. A nemesítés mellett, és annak kiegészítéseként, gyors fejlõdésnek indultak a kukoricatermesztés eredményességét megalapozó agrotechnikai kutatások is. Magyarországon Martonvásár volt az elsõ a hibridkukorica vetõmagtermelés szántóföldi technológiájának és vetõmagüzemi feldolgozásának a kidolgozásában, hazai meghonosításában is (2. kép). A tudománytörténetileg is jelentõs eredmények szerencsésen találkoztak a magyar mezõgazdaság korszerûsítésének igényével, s alig néhány év alatt 2. kép Az erdõháti hibridvetõmag-üzem

9 9 3. kép A kukorica genotípusok fuzáriumos csõpenésszel és szárkorhadással szembeni ellenállóságának értékelése mesterséges fertõzést alkalmazva által létrehozott szellemi, technikai infrastruktúrára, a 70-es évek tanulságaira, s a versenyképes külföldi programok átvételre alkalmas elemeire alapozva alakítottuk ki. Külön hangsúlyt fektettünk a törzs monokultúra elkerülésére, a genetikai sebezhetõség kivédése, a gyors vízleadó, szilárd szárú hibridek nemesítése céljából, valamint a nemesítési anyagok szabadalmaztatásával kialakult új jogi, közgazdasági helyzethez való alkalmazkodás miatt. A 6. évtized nemesítési programjának prioritásait a kukoricatermesztés, valamint a kukorica hasznosítás megváltozott igényeinek megfelelõen határoztuk meg. Figyelemmel voltunk a hazai ökológiai viszonyokra is. Magyarország szélsõségekre egyre inkább hajlamos klímája, valamint a termesztés igen változatos agronómiai színvonala indokolják a hibridek alkalmazkodóképességének javítását, beleértve az abiotikus (hideg és szárazság) és biotikus stressz-faktorokkal szembeni ellenállóképességet is. A betegségekkel és kártevõkkel szembeni ellenállóság javítása a nemesítési program szerves része. Minden évben nagyszámú nemesítési anyag populációk, hasadó anyagok, törzsek és hibridek rostosüszög, golyvásüszög, fuzáriumos szárkorhadás és csõpenész ellenállóságát értékeljük (3. kép). Az utóbbi években megkezdtük a fuzáriumos csõpenész fertõzöttség értékelését az ország különbözõ termõtájain. A fertõzöttségen túl vizsgáljuk a penészes termés toxintartalmát is, hiszen egészséges élelmiszer és takarmány csak toxinmentes kukoricából állítható elõ. 4. kép Az imágók jellegzetes biberágása, valamint a lárvakártétel a kukorica gyökérzetén Magyarországon a kukoricabogár 1995 óta van jelen. Az eltelt évek alatt az ország egész területén elterjedt. Különösen súlyos veszteséget szenvednek a gazdák azokban a régiókban, ahol a kukoricát monokultúrában termesztik (4. kép). A martonvásári kukoricanemesítés két úton halad a hibridek rezisztencia szintjének javítása terén. A hagyományos módszerek alkalmazásával a hibridek toleranciáját növeljük a lárvakártétellel szemben. A másik út a transzgénikus kukorica elõállítása. Ennek lényege, hogy a kukorica egy baktériumból származó gén beépítésének hatására, a bogárra nézve toxikus anyagot termel. Ez a toxin nemcsak a lárva kártételétõl védi meg a kukoricát, hanem a kukoricabogár populációt is gyéríti. A módszert az USA-ban több millió hektáron alkalmazzák sikerrel a termelõk. A Kukoricanemesítési Osztályon a 70-es évek közepe óta tanulmányozzuk a vízleadásra ható környezeti, növénymorfológiai tulajdonságokat, valamint ezek genetikai alapjait, alacsony szemnedvességgel betakarítható hibridek elõállítása céljából. A kukorica érésdinamikai vizsgálatokkal feltártuk a legfontosabb törzseink és forrásaink érésének és vízleadásának természetét, eredményes szelekciót folytattunk új beltenyésztett törzsek és gyors vízleadó hibridek elõállítására. Az utóbbi idõben megkezdtük nemesítési anyagaink genetikai markerezését is (5. kép). A különbözõ markerek izoenzim, RAPD, mikroszatellita egyidejû értékelésével nagy pontossággal felderíthetõ ismeretlen nemesítési anyagok genetikai háttere és nemesítési értéke. A silókukorica beltartalmának javítása érdekében értékeljük hibridjeink és szülõkomponenseik in vitro reticuloruminalis emészthetõségét Tilley-Terry módszerrel és in vivo bendõ fisztulázott juhokkal. Felére csökkentettük a törzselõállítás idejét: a déli féltekén elõbb Argentínában, majd Chilében létesítet-

10 10 5. kép A genetikai markerezés laboratóriumi eszközei tünk téli tenyészkertet. A genetikai bázis szélesítését szolgálják áttételesen a közös nemesítési programjaink is, melyek keretében az elmúlt években 20 külföldi intézettel és céggel biztosítottuk egymás számára kétoldalú kapcsolat keretében a törzsek hozzáférhetõségét. Vetõmag biológiai vizsgálataink elsõdleges célja a hazai stressz körülmények között is jó minõségû vetõmagot biztosító technológia kidolgozása. A herbicid érzékenységi kísérletek tudományos értékükön túli eredménye, hogy hibridjeink gyomirtása egyszerû, költségtakarékos módon bármely, a kukoricára engedélyezett herbiciddel elvégezhetõ. A terjedõben lévõ posztemergens szerek többségével szemben is ellenállóak, természetes úton magukban hordozzák a tolerancia géneket. 1. ábra Államilag minõsített martonvásári hibrid kukoricák, kép Siloking: az Mv silókukoricák legismertebb hibridje Az intézet alapítása óta 120 martonvásári hibrid kapott állami elismerést Magyarországon, és több mint 60 külföldön. A legutóbbi évtized volt a legtermékenyebb az eltelt 60 évbõl: 43 hibridünket részesítették állami minõsítésben Magyarországon. Soha ennyi martonvásári hibrid nem kapott állami elismerést egy évtized alatt (1. ábra). A legfiatalabb martonvásári hibrid kukoricákkal már a megváltozott igényeknek szerettünk volna megfelelni, miközben alapvetõen megújítottuk, korszerûsítettük a fajtaválasztékot minden éréscsoportban. A 43 új hibridbõl 5 a legkorábbi, 25 a korai, 8 a középérésû és 4 a késõi csoportba tartozik. A hibridek többsége szemes (34), 8 siló hasznosításra engedélyezett (6. kép) és egy csemegekukorica. Az összes piaci szereplõt figyelembe véve Martonvásár az Mv hibridek köztermesztésben elfoglalt arányával a 4., míg a magyar fajtatulajdonosok közül az 1. helyen áll napjainkban. Ugyanakkor a martonvásári kukoricahibridek vetõmag felhasználása külföldön meghaladja a hazai mértéket. Az elmúlt évtizedben hibridjeinket Oroszországban, Ukrajnában, Horvátországban, Romániában, Bulgáriában és Törökországban is minõsítették. Az új kukoricák eddig nem használt, friss genetikai háttérre épülnek, amely rögtön szembetûnik a korábbi hibridektõl eltérõ, látványos fenotípusos megjelenésükön is, de mindenekelõtt kiváló agronómiai képességeiken. Olyan új géneket, génkombinációkat sikerült beépítenünk a kiemelkedõ termõképességet, szárazságtûrést és alkalmazkodóképességet adó gének mellé, amelyek a különlegesen gyors szemtelítõdést és vízleadást biztosítják. A most elismert martonvásári hibridek egy része ezeknek köszönhetõen átlagos, vagy szárazabb években nem igényel szárítást a termés tárolásához. Az újonnan minõsített hibridek beépültek a vetõmag-termesztési programunkba is. MARTON L. CSABA HADI GÉZA PINTÉR JÁNOS BERZSENYI ZOLTÁN ÁRENDÁS TAMÁS BÓNIS PÉTER

11 A martonvásári búzanemesítés elsõ hatvan éve 11 Martonvásáron az intézet megalakulása óta folynak búzanemesítési kutatások. Kezdetben több kutatócsoport mûködött párhuzamosan, eltérõ nemesítési irányt képviselve, de ezek közül csak egy, 1955-ben indított kutatási program maradt fenn napjainkig, és hozta létre egy kivétellel Mv 8 az összes martonvásári búzafajtát. A kutatási egység azóta minden szervezeti, személyi, technikai, módszertani tekintetben többször kicserélõdött és megújult, a célkitûzés pedig folyamatosan változott. Napjainkban már nem prioritás a gépi aratásra alkalmas búza, csökkent a szárrozsda rezisztencia, vagy a szigorú télállóság követelménye, de ugyanakkor megnõtt a jelentõsége a jobb tápanyag-hasznosító képességnek, a minõség-stabilitásnak, az aszály- és hõtûrésnek, a kalászban történõ csírázás ellenállóságnak stb. Továbbra is fontos a nagy termõképesség, de nemcsak az intenzív-, hanem az extenzív körülményeket is tûrõ fajták szelekciója a cél. Lényegesen több betegség veszélyezteti a búzát, mint korábban, és a klímaváltozás hatásainak kivédésére megnõtt a termésbiztonság jelentõsége is. Ennek érdekében dolgoznak a most aktív nemesítõk, kihasználva napjaink sokkal szélesebb körû módszertani lehetõségeit. A már több mint másfél évszázadra visszatekintõ búzanemesítés nemzetközi történetében több fontos periódus különböztethetõ meg mégis a leglátványosabb és talán legnagyobb hatású nemesítési eredmény az extenzív, magas szalmájú tájfajták és korai nemesítésû fajták habitusának megváltoztatása volt, a törpeségért felelõs gének beépítésével. A féltörpe intenzív búzák nemesítése Európát tekintve Olaszországban már a harmincas években elkezdõdött, a hatvanas években ez a nemesítési irány vezetett a Zöld forradalomhoz a fejlõdõ világban. Kelet-Európában Martonvásáron is a rövid szárú így megdõlés-ellenálló, géppel aratható, nagyobb adagú mûtrágyázást elviselõ és megháláló fajták elõállítása volt sokáig a nemesítés fõ célkitûzése. Ezt a célt mintegy két évtized alatt, és csak fokozatosan sikerült elérni. Nem hagyható figyelmen kívül, hogy intézetünk volt a fajtafenntartója a vetésterület döntõ hányadát egy évtizeden át elfoglaló, kimagaslóan sikeres Bezosztaja 1 fajtának ( ), és az elsõ martonvásári búzafajtáknak már nem a Bánkúti búzákkal, hanem a Bezosztajával kellett versenyezniük. A korai nemesítvények közül a Martonvásári 4 (Mv 4, 1974) tekinthetõ a legsikeresebbnek. Típusában hasonlított kortársához, a Jubilejnaja 50-hez, ami nem csoda, ha figyelembe vesszük, hogy ugyanazoktól a szülõktõl származnak. Talán más kereskedelmi politika esetén még hosszabb karrierje is lehetett volna, de az új, intenzívebb fajták kiszorították a martonvásári portfolióból. A szárszilárdság és produktivitás javításában átütõ sikert hozott az Mv 8 létrehozása. Olyan régen várt termelõi igényeket elégített ki, és annyira megfelelt kora elvárásainak, hogy vetésterülete rövid idõn belül meghaladta a 30%-ot. Ilyen elterjedtségû fajtát keveset minõsítettek Magyarországon. A következõ évtized a termés növelésének bûvöletében telt. Folyamatosan javult az agrotechnika, nõttek a búzára kiszórt mûtrágya adagok, mind produktívabb fajtákra volt szükség. A nemesítésben a szárat olyan mértékben sikerült rövidíteni (Mv 13), hogy az már a termésbiztonság rovására is ment, miközben a számtalan keresztezésbe vont új genetikai forrással korábban nem kihasznált rezisztencia géneket sikerült az új fajtákba építeni (pl. Mv 10). A nyolcvanas években létrehozott közepes minõségû fajták sorából az acélos szemû, jó minõségû Mv 9 és Mv 12 emelkedett ki. Ezek voltak az utolsó martonvásári búzák, amelyek nemesítése még közvetlenül a Bezosztaja 1-re épült. Az Mv 14 és Mv 15 (1985) minõsítésével egy fontos nemesítési korszak kezdõdött Martonvásáron, amely egy évtizeden keresztül szinte minden Mv Búzanemesítési tenyészkert anno... Búzanemesítési tenyészkert napjainkban

12 12 Búzabetakarítás anno... fajtára rányomta bélyegét. Az ekkor nemesített fajták bár igen változatos szülõktõl származnak, és sokkal változatosabb tulajdonságúak, mint a korábbiak közös jellemzõje, hogy egyik kromoszómájuk fél karját egy rozs kromoszóma kar helyettesíti (1B/1R transzlokáció). Ez a kromoszóma rész 5-10% terméstöbbletet, jobb alkalmazkodó képességet és több (majd idõvel egyre kevesebb) rezisztenciát kölcsönzött a fajtáknak, melyek közül nem egy igen szép karriert futott be. Magyarországon az Mv 15, Mv 16, Mv 23 és a Fatima 2, külföldön az Mv 17 és a Fatima 2 terjedt el a legnagyobb mértékben. Közülük a legjobbak minõsége a sütõipar elvárásainak is megfelelt. A terméscentrikus búzatermesztés és az ezt kiszolgáló nemesítés tovább folytatódott, és olyan kitûnõ produktivitású fajták létrehozásához vezetett, mint az Mv Optima (1993), Mv Matador (1994) vagy az Mv Pálma (1994). A rendszerváltást követõ piaci zavarok elsöpörték a puhaszemû és a legrosszabb minõségû fajtákat, ám az igazi jó minõségre akkor még nem volt általános igény. A minõségbúza termesztés a több Búzabetakarítás napjainkban komponensû MvM keverékre, majd az elsõ alacsony szárú Mv javító minõségû búzára, az Mv Emmára épülhetett. Zárt körzetekben, több GMV koordinálásával éveken keresztül folyt termesztésük, de e körön kívül nem volt elég a minõségi felár a kisebb termõképességük ellensúlyozásához. A piaci igény hiánya a kilencvenes években nem akadályozta a nemesítés prioritásainak módosítását. A szántóföldi kísérleti gépek új generációjának megjelenése lehetõvé tette új nemesítési rendszer kialakítását, egyszerûsítette a tenyészanyag kezelését és megkezdhettük új növényfajok nemesítését. Lehetõvé vált az adaptálódó képesség meghatározásához nélkülözhetetlen kísérleti helyek számának növelése is, így változatos stressz helyzeteket elõidézve lerövidült a törzsek értékének megállapítása. A nemesítés folyamata alkalmazkodott az új technikákhoz, valamint a fajtákkal szemben megnyilvánuló fokozott homogenitási és minõségi elvárásokhoz. A gyors és igen kis mintamennyiségbõl elvégezhetõ új technológiai és biokémiai módszerek bevezetésével a korábbi utólagos minõség megállapítást a minõségre történõ tényleges szelekció váltotta fel. A korai generációkban megkezdett vizsgálatok a kiváló minõségû genotípusok jelentõs feldúsulását eredményezték a tenyészanyagban. A hagyományos tulajdonságok javítása mellett megkezdõdött a malomipari szempontból lényeges szemkeménység vizsgálata és az erre történõ tudatos nemesítés. Biokémiai markerekre épülõ szelekciós módszerrel újabb erõfeszítések kezdõdtek a régi magyar búzafajták kiváló minõségének tudományosan megalapozott beépítésére az agronómiailag megfelelõbb, új genotípusokba. Ami ezután történt, az már jelenbe nyúló közelmúlt. Az Mv Magdaléna és társainak megjelenése, majd az Mv Suba minõsítése fémjelzi ezt a periódust. A hagyományos fajtaelõállító nemesítés mellett módszertani és alapozó kutatások sora folyt a búzanemesítési csoportban. E visszaemlékezésben ezek közül csak néhányat emelünk ki, olyanokat, amelyek gyökeresen új módszereket, vagy új növénytípust eredményeztek. Az intézetben korábban huzamosabb ideig folyt citoplazmás hímsterilitásra (cms) alapozott hibridbúza kuta- 1. táblázat Õszi búza fajtaelõállítás Martonvásáron ( ) Magyarországon Külföldön minõsített búzafajták száma Korszerû parcella vetõgép Összesen 76 52

13 13 Lisztlabor anno... Lisztlabor napjainkban tás. E módszerrel a legmodernebb növényanyagot csak korlátozott volumenben, több év késéssel és nehézkesen lehetett hibrid elõállításra felhasználni. A közben kifejlesztett kémiai hibridizáló vegyszerekkel (gametocid) egy permetezéssel el lehet a pollent ölni, így a búzát idegen termékenyülésre lehet kényszeríteni. Gametocidek használatával a nyolcvanas évek elejétõl egészen ig igen széles nemzetközi együttmûködésben, hibridek ezreit állítottuk elõ és teszteltük. Több F1 és F2 hibrid az állami fajtakísérletekben is szerepelt, kereskedelmi hibridet azonban az együttmûködésben résztvevõ országok egyikében sem sikerült elõállítani. A búzanemesítést segítõ alkalmazott biotechnológiai laboratóriumban a nyolcvanas évek közepén kezdetben szövettenyésztési, majd portok-kultúra kísérletek folytak. Akkoriban sikerült elõször egy pollenszembõl teljes (haploid) növényt felnevelni, melynek kromoszóma számát megduplázva fertilis homozigóta egyedekhez lehetett jutni. Ez a módszer elméletileg évekkel rövidítheti le a nemesítés mintegy tíz éves folyamatát, ezért komoly mértékben kezdõdött dihaploid elõállítás Martonvásáron ben már szabadalomra jelentettük be az elsõ dihaploid búzát (MvDH309), majd több, egy pollenszembõl elõállított minõsített fajta is született (Mv Szigma, 1994, Mv Madrigál, 1996). Napjainkban e módszert többnyire nem közvetlen nemesítésre, hanem genetikai alapanyagok elõállítására használjuk. A molekuláris genetika elmúlt két évtizedben megfigyelhetõ rohamos fejlõdése korábban elképzelhetetlen lehetõségekkel kecsegtet a nemesítésben. A DNS vizsgálatával pontosan azonosíthatók az egyes tulajdonságokért felelõs gének, és laboratóriumi vizsgálatokkal kémcsõben kiválaszthatók azok a növények, amelyek ellen fognak állni a téli hidegnek, nyári melegnek, vagy a kórokozók támadásának. Már a közeljövõben tudatosan optimalizálhatók a keresztezések, mind inkább tervezhetõ a létrehozott utódok tulajdonsága. A már ma is rutinszerûen végzett molekuláris szintû vizsgálatok további automatizálásával e módszerek már a közeljövõ fajtáinak nemesítéséhez is hozzá fognak járulni. Az öntermékenyülõ növények alapvetõ nemesítési módszere a pedigré szelekció hosszú ideje ismert és elveiben alig változik. Azt, hogy mit kell a gyakorlatban tenni egy nemesítési program sikere érdekében, talán Lelley János megfogalmazásában a legérthetõbb: A búza legtöbb értékmérõ tulajdonsága polifaktoriálisan öröklõdik, tehát minden esetben nagy anyaggal kell dolgozni, mert a kívánatos, csekély számú, elõnyös kombináció felismerése annál valószínûbb, minél megbízhatóbb az a szûrõ, amelyeken ezek a kombinációk fennakadhatnak. A nagy, és fõleg értékes növényi anyag elõállítása nemzetközi kooperációt és alapanyag cserét feltételez, a nemesítési anyag kezelése és szûrése pedig szántóföldi gépeket, laboratóriumi felszerelést, gyakorlott és hozzáértõ munkatársakat igényel. A saját nemesítés és a csereegyezmények révén folyamatosan bõvül a búza génbanki gyûjtemény, és ami még fontosabb, egyre több adat áll rendelkezésre a tárolt több ezer búza genotípusról. A hetvenes évektõl kezdve a speciális, nagy teljesítményû szántóföldi kísérleti gépek megjelenése a nemesítés volumenének folyamatos növelését eredményezte. A nagyobb populáció méret, a több és pontosabb kísérlet beállításának lehetõsége nagyban hozzájárult a fajtaelõállítás folyamatosságának biztosításához. A technikai fejlõdés e területen sem állt meg. A kísérleti gépek és a laboratóriumi mûszerek újabb generációi jelentek meg, melyek közös jellemzõje, hogy mûködésüket bonyolult elektronika irányítja, és képesek számítógépes rendszerekkel kommunikálni. A hatalmasra duzzadt adattömeg kezelésére és a nemesítési program mûködtetésének segítésére elkészült Martonvásáron a Breeder elnevezésû számítógépes informatikai rendszer. A bonyolult mûveletek elvégzésére is képes programmodulok technikai segítséget, hatékony és naprakész információ hozzáférést biztosítanak a nemesítésben dolgozóknak a munka minden fázisában. A martonvásári búzanemesítési kutatásokat az elmúlt évtizedekben a folyamatos megújulás jellemezte. Az idõrõl idõre változó igényekhez a kutatók a ma aktív nemesítõkön kívül Rajki Sándor, Balla László, Szunics László, Szilágyi Gyula, Szalay Dezsõ, Manninger Istvánné, Pollhamer Ernõné, Szunics Lászlóné a nemesítési filozófia és az alkalmazott módszerek megújításával alkalmazkodtak, széleskörû nemzetközi együttmûködésre alapozva, és egyensúlyt tartva a bevált hagyományos módszerek és az új technikák nyújtotta lehetõségek között. A módszertani kutatások és a gyakorlati nemesítés Martonvásáron jellemzõ egymásra épülése a garancia arra, hogy az intézet elsõ hatvan évében elért sikerek a jövõben is folytatódjanak. LÁNG LÁSZLÓ BEDÕ ZOLTÁN

14 14 Az 50 éves martonvásári tartamkísérletek Növénytermesztési kutatások kezdete A növénytermesztési kutatások az Intézet kezdeti idõszakában a kettõstermesztésre, a talajerõ-gazdálkodásra, kukorica-, cirok- és búzatermesztésre irányultak. Itt dolgozták ki a korszerû kukoricatermesztési, vagyis az egyelés, fattyazás és kapálás nélküli technológiát. Kezdeményezõi voltunk az ún. fajta-specifikus technológiák bevezetésének és részt vettünk a termelési rendszerek komplex kukoricaés búzatermesztési technológiáinak kimunkálásában. A Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézettel együttmûködve Martonvásáron indultak meg az országban a módszertani követelményeknek teljes mértékben megfelelõ tartamkísérletek még az 50-es években, amelyek mind a mai napig folytatódnak. A tartamkísérletek legfontosabb jellemzõje, hogy ugyanazokat a kezeléseket ugyanazokon a parcellákon állítjuk be minden évben, a kezelések idõbeni, ún. tartamhatásának vizsgálata céljából. E kísérletek alapján lehet megalapozottan értékelni a földmûvelési és növénytermesztési rendszerek hatékonyságát. A martonvásári tartamkísérletek története A növénytermesztési kutatások gerincét a tartamkísérletekben végzett alapkutatások képezik. A Gyõrffy Béla által az országban legrégebben beállított martonvásári tartamkísérletek ma már 50 évesek. A növénytermesztési tartamkísérletek élõ szabadföldi kísérleti laboratóriumok és nemzeti vagyonnak tekintendõk. A nemzetközileg is nyilvántartott martonvásári tartamkísérletek parcellaszáma 700, területe 15 ha. A legfontosabbak: a vetésforgó vs. monokultúra kísérletek, a trágyázási rendszerek vizsgálata, a szerves- és mûtrágyák kölcsönhatásának és utóhatásának vizsgálata, valamint a polifaktoriális kísérletek (1. kép). Kizárólag tartamkísérletekbõl nyerhetõk megfelelõ indikátorok a termesztés fenntarthatóságáról. Két- és többtényezõs technológiai kísérletekben vizsgáljuk a kukorica hibridek és búzafajták agronómiai reakcióit, valamint a genotípus, a termesztéstechnológia és a környezeti tényezõk közötti kölcsönhatásokat. Növénytermesztésben a viták eldöntésére leginkább az egzakt tartamkísérletek alkalmasak. Tartamkísérle- Gyõrffy Béla ( ) 1. kép Trágyázási (felül) és vetésforgó (alul) tartamkísérletek Martonvásáron

15 15 1. ábra A N-mûtrágyázás tartamhatása a kukorica szemtermésére száraz és csapadékos évek átlagában 2. ábra A növénytermesztési tényezõk hatása a kukorica termésnövekedésére tartamkísérletekben tekkel foglalkozni egyidejûen hálás, és háládatlan feladat. Hálás, mert adatainkat az idõ függvényében tudjuk elemezni. Veres Péter szavaival élve: Úgy tudunk a mával foglalkozni, amint jön a tegnapból, és megyen a holnapba. Háládatlan, mert mindig szembe kell nézni 30 év elõtti önmagunkkal. Utólag csak a nézeteinket, de nem a kísérleteinket változtathatjuk. vallotta Gyõrffy Béla 1987-ben, akadémiai székfoglaló elõadásában. A tartamkísérletek tudományos hatása A növénytermesztés színvonalával (fajta, trágyaadagok, növényvédelem, növényápolás) lépést tartó, de alapelveiben (kezelések, talaj- és növényvizsgálatok) maradandó, sok évtizedes hazai tartamkísérletek továbbvitelének a kutatási feladatok között prioritásuk van. A talaj termékenységének változásairól, illetve az ezt befolyásoló tényezõk szerepérõl csak több évtizeden át végzett tartamkísérletekben lehet tájékozódni. A tartamkísérletek nélkülözhetetlenek a különbözõ növénytermesztési eljárások és technológiák tartamhatásának tanulmányozására (vetésforgó vs. monokultúra, különbözõ szerves- és mûtrágyák kölcsönhatásai, bizonyos gyomszabályozási eljárások és a herbicidek szelektív hatása a gyomflóra összetételére) (1-4. ábra). Tartamkísérletekben tanulmányozzuk a különbözõ kísérleti kezeléseknek a tartamhatásait a lassan változó folyamatokra (talaj szervesanyag-tartalma, ph, talaj eredetû betegségek stb.). Betekintést nyerhetünk a változás mechanizmusába is. Szükség van mind a betekintésre, mind pedig az elõrelátásra. A tartamkísérletek ideális lehetõséget adnak a tápelem-ciklusok tanulmányozásához. Polifaktoriális tartamkísérletekben folynak az adott ökológiai körzetben maximálisan fenntartható termés meghatározására irányuló kutatások, amelyek célja a különbözõ tápanyagok, illetve a tápanyagok és az agrotechnikai tényezõk közötti interakciók identifikálása, az interakciók okainak feltárása, és az interakciók megfelelõ szabályozása. A tartamkísérletek adatokat szolgáltatnak a kultúrnövény termése és az idõjárás közötti összefüggés hosszú távú tanulmányozásához. Egyúttal tesztelõ helyet képeznek a modern kísérleti módszerek alkalmazásához. A tartamkísérletekben végzett alapkutatás jellegû részletes vizsgálatok (termés és terméskomponensek, növény- és talajvizsgálatok, növekedésanalízis) alapul szolgálhatnak a predikcióhoz, másrészt ahhoz, hogy az eredményeket interpretáljuk a talaj és klimatikus viszonyok szélesebb körére (pl. szimulációs termésmodellek). A tartamkísérletek értékesek a lassú ökológiai folyamatok vizsgálatában, a ritka események vagy epizódikus jelenségek tanulmányozásában, nagy variabilitású folyamatok vizsgálatában, komplex jelenségek értelmezésében, és végül az agroökológiai elmélet kialakításában és tesztelésében. Végül szólni kell a tartamkísérletek hátrányairól is. A tartamkísérletek egyik hátránya az, hogy a mezõgazdaság oly módon változik, amelyet nem lehet elõre jelezni. A megoldás a kísérlet módosítása a jelenlegi mezõgazdaság igényei szerint, de lassan, miután a változások már jól meghatározottakká váltak és ezzel egyidejûleg fenntartani a kísérleti kezeléseket lehetõleg minél közelebb az eredeti tervezéshez. A tartamkísérletek költségesek. Bizonytalanság övezi a tartamkísérletekben folyó kutatást, minthogy nem vezet a kutatási eredmények gyors publikálásához. Nyilvánvalóan a tartamkísérletek eredeti hipotézisen alapulnak és az adatok analízise újabb és újabb hipotéziseket kínál (30 évvel ezelõtt még nem volt közvetlen kutatási cél a mûtrágyázás és a környezet kapcsolatának vizsgálata). A tartamkísérleteket nem könnyû elkezdeni, de ha egyszer beállítottuk azokat, nem

16 16 3. ábra. A vetésforgó és a trágyázás tartamhatása a kukorica szemtermésére eredményeit folyamatosan felhasználjuk az egyetemi oktatásban és PhD képzésben. A martonvásári tartamkísérletek eredményei beépültek a Növénytermesztési Osztály, valamint a Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet által létrehozott MTA TAKI-MTA MGKI Költség- és környezetkímélõ trágyázási szaktanácsadási rendszer -be, melyet a Magyar Innovációs Szövetség a évi Innovációs Nagydíjjal ismert el. 4. ábra. A vetésforgó és a trágyázás tartamhatása a búza szemtermésére BK: búza-kukorica; KL: kukorica-lucerna; BLK: búza-lucerna -kukorica; NF: norfolki típusú; BL: búza-lucerna. A: kontroll, trágyázás nélkül; B: 60 t/ha istállótrágya + NPK; C: 5 t/ha szalma, illetve 7 t/ha kukoricaszár + NPK; D: növény által felvett NPK; E: NPK mûtrágya szükséglet 15 t/ha kukorica- és 10.5 t/ha búzaterméshez könnyû befejezettnek nyilvánítani. A jelen generáció felelõs a meglévõ tartamkísérletek folytatásáért, hogy azok szolgálhassák a következõ évtizedek kutató generációit is. A tartamkísérletek eredményeinek hasznosítása A martonvásári kísérleti eredmények, illetve a kutatók által kidolgozott termesztési eljárások a modern kukorica- és búzatermesztés megalapozását szolgálták hazánkban. A tudományos publikációk, a szakmai tanácskozások, a tudományos elõadások és a növénytermesztési bemutatók évtizedek óta jelentõsen hozzájárulnak a martonvásári kutatási eredmények gyakorlati hasznosításához. A Kukoricatermesztési kísérletek és a Búzatermesztési kísérletek könyvsorozat foglalta öszsze a kezdeti kutatási eredményeket. Az elmúlt 50 évben a növénytermesztési kísérletekbõl közel 400 tudományos dolgozat és 200 ismeretterjesztõ cikk, több PhD és akadémiai doktori értekezés született. A publikációk döntõen hazai folyóiratokban (Növénytermelés, Acta Agronomica Hungarica, Agrokémia és Talajtan) jelentek meg. A tartamkísérletek jelentõsen hozzájárultak a hazai és nemzetközi pályázatok (GAK, OTKA, FP6) megvalósításához. A növénytermesztési kísérletek 50 éves jubileumi tudományos konferencia Az MTA Mezõgazdasági Kutatóintézete, az MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet és a Debreceni Egyetem AMTC közösen tudományos konferenciát rendez október 15- én Martonvásáron, TARTAMKÍSÉR- LETEK JELENTÕSÉGE A NÖVÉNYTER- MESZTÉS FEJLESZTÉSÉBEN címmel. A konferencia iránt érdeklõdõk részletes tájékoztatást kaphatnak az intézet honlapján ( és az arendast@mail.mgki.hu elektronikus címen. BERZSENYI ZOLTÁN ÁRENDÁS TAMÁS BÓNIS PÉTER

17 A Fitotron a biológiai kutatások szolgálatában Rajki Sándor akkori intézetigazgató kezdeményezésére az 1972-ben Martonvásáron létrehozott Fitotron már harminchét éve áll az alap- és az alkalmazott kutatás szolgálatában. A Fitotronban ötven, a kanadai CONVI- RON cég által gyártott és üzembe helyezett növénynevelõ klímakamra üzemel. Ezekben az idõjárástól függetlenül, az év bármelyik szakában reprodukálhatóan programozni lehet a növények növekedéséhez és fejlõdéséhez alapvetõen szükséges környezeti tényezõket: a levegõ hõmérsékletét, páratartalmát és a megvilágítás intenzitását. A kísérlet céljának és a vizsgálni kívánt növényfajnak megfelelõen választható és reprodukálható klímaprogramok lehetõséget adnak a növény és a környezet kölcsönhatásainak széleskörû, egzakt vizsgálatára. Az 1990-ben végrehajtott rekonstrukció során üzembe helyezett korszerû kanadai klímakamrákban akár extrém idõjárási körülmények is szimulálhatók a 25 Cº-os fagytól a 45 Cº-os hõségig. A Fitotronban tanulmányozható a szabályozott abiotikus környezeti tényezõk hatása a növények egyedfejlõdésére, élettani folyamataira, illetve a genetikailag meghatározott tulajdonságokra. Az november 3-i megnyitót követõen elsõként a Genetikai Osztály költözött az új épületbe és ezzel beindult a szervezett fitotroni kutatás. A klímaberendezések kihasználtsága a közelmúltig (a villamosenergia árának drasztikus megnövekedéséig) közel 80%-os volt. Az 1990-es évek elejétõl a fiziológiai, genetikai és a virágzásbiológiai kutatások a Biológiai Szekció keretében folytak a Fitotronban. 17 A Sejtbiológiai Osztályon végzett kukorica dihaploid elõállítási program sikerességéhez nagymértékben hozzájárult az osztály kutatói által kidolgozott kukorica növénynevelési program, amely biztosította a mikrospórákból in vitro elõállított növénykék egészséges, fertilis utóddá történõ felnevelését és megfelelõ mennyiségû szemtermés beérlelését. Az elmúlt tíz év során Kínából származó genotípusok nagy haploid indukciós képességét vitték be keresztezéssel antérakultúrában nem reagáló vonalakba (1. kép). A kukoricanemesítõkkel közös munkájuk eredményeképpen több, agronómiai szempontból kedvezõ tulajdonságokkal rendelkezõ és a haploidindukciós képesség átvitelére képes DH vonalat állítottak elõ. A klímakamrák folyamatos haszná- 1. kép Portoktenyészetbõl elõállított DH vonal 2. kép Búza rizs megporzással aktivált petesejtbõl fejlõdõ növényke

18 18 3. kép A szimultán hõ és szárazságstressznek kitett növényben fejlõdõ szemtermés fénymikroszkópos képe. A stresszelt szemtermés (A) endospermiumának fejlõdése a kontrollhoz (B) képest felgyorsul a fejlõdés korai szakaszában 4. kép Fajidegen keresztezés fitotroni klímakamrában lata lehetõvé tette a szaporodásbiológiai, biotechnológiai kutatások számára a kísérleti növényanyag állandó biztosítását, lényegesen hatékonyabbá téve ezen kutatásokat. Különbözõ kalászos gabonafajok egyidejû felnevelése lehetõvé tette a távoli keresztezések által kiváltott petesejt aktiváció tanulmányozását és petesejt eredetû búza haploid növények létrehozását megtermékenyítés nélküli embriogenezissel (2. kép). Legújabb kutatási területük a globális klímaváltozással együtt járó aszály (vízhiány és magas hõmérséklet együttes elõfordulása) hatásának vizsgálata a búza generatív fejlõdésére. A fitotronban szimulált stresszkörülmények megtermékenyülést és szemfejlõdést befolyásoló hatását tanulmányozzák a búza termõkbõl, fejlõdõ szemtermésekbõl készült szövettani metszeteken (3. kép). A Molekuláris Citogenetika Csoport az elmúlt évtizedben búza árpa, búza rozs, búza Aegilops, búza Agropyron hibridek utódai közül különbözõ idegen fajú kromoszómákat és szegmentumokat hordozó vonalakat válogatott ki. A hibridek utódaiban molekuláris citogenetikai módszerekkel, fluoreszcens in situ hibridizációval (FISH) azonosították a beépült idegenfajú kromoszómákat. A citológiai vizsgálat során a több száz utódszembõl kiválogatott, egy adott kromoszómát, il- letve szegmentumot hordozó egyedet fitotronban, optimális körülmények között nevelték fel, majd az azonosítást molekuláris markerekkel is megerõsítették. A továbbiakban a tenyészkertben felszaporított búza/árpa, búza/aegilops biuncialis addíciós és transzlokációs vonalak segítségével megkezdték az árpa és az Aegilops kromoszómák hatásának vizsgálatát a búza szárazságtûrésére, koraiságára, minõségi paramétereire. A rozsból és az Agropyron fajokból betegségellenállóságért (levélrozsda) felelõs géneket kívánnak beépíteni a búza genomjába, ezért a búza rozs és a búza Agropyron hibrideket fitotronban, kontrollált körülmények közt búzával visszakeresztezték (4. kép) és számos fertilis utódvonalat hoztak létre. A betegségekkel szemben ellenálló vonalakat már szántóföldi körülmények között válogatják. A Genetikai Osztály kutatói az elmúlt évtizedben folytatták a már korábban is mûvelt kutatási témákat, mint a búza és egyéb kalászosok abiotikus stressztoleranciájának, elsõsorban a fagyállóságnak és a szárazságtûrésnek a tanulmányozását, az utóbbi években már modern, genomikai módszerekkel is. Vizsgálták az egyik legveszélyesebb nehézfém, a kadmium, valamint a sóstressz hatásait kukoricanövényekben. A kísérleteket PGR-15-ös növénynevelõ kamrákban végezték. A növényekben az antioxidánsokhoz valamint a lipidekhez kapcsolódó védekezõ mechanizmusok mellett kimutatták a szalicilsav-metabolizmus változását is (1. ábra). Egy másik kísérletsorozatban igazolták a fény szerepét a

19 19 μg szabad SA g 1 friss tömeg 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 * ábra 7 napos kadmiumkezelés hatása a szabad szalicilsav-tartalomra (SA) kukoricanövény levelében. *,**,***: szignifikáns P = 0,05, 0,01 és 0,001 szinten a kontrollhoz képest 5. kép Különbözõ fény (20, 250, ill. 500 mmol m -2 s -1 ) és hõmérsékleti viszonyok (5, illetve 20 C) mellett hidegedzett Mv Emese õszi búza túlélése 12 C-os fagy hatására ** Cd-kezelés (μm) 6. kép Fitotroni szárazságtûrési teszt *** búza maximális fagyállóságának kialakulásában (5. kép). Ehhez kapcsolódóan bemutatták a ciklikus elektrontranszportlánc, egyes antioxidánsok, a szalicilsav-metabolizmus, valamint a membránlipidek alakulását eltérõ fényviszonyok mellett, alacsony hõmérsékleti edzés során. Eredményeik azt mutatják, hogy a szalicilsavfüggõ jelátviteli utak szerepének tanulmányozásakor nemcsak magára a szalicilsavra, hanem egyes prekurzorainak a változásaira is figyelemmel kell lenni. Az alacsony hõmérséklet következtében, más abiotikus stresszhatásokhoz hasonlóan, felhalmozódnak a reaktív oxigénszármazékok, és így oxidatív stressz alakul ki a növényekben. Kutatásaik során igazolták, hogy a reaktív oxigénszármazékok felhalmozódásával párhuzamosan számos antioxidáns enzim aktivitása és nem enzimatikus antioxidáns mennyisége változott meg, jelezve a védekezõ rendszer aktiválódását. Bizonyították a glutation fontos szerepét a búza és a kukorica hideghez történõ alkalmazkodásában. Térképezték a fagytûrést és a vernalizációs igényt befolyásoló géneket búzában. Részletesen vizsgálták a CBF transzkripciós faktorok fagytûrésben betöltött szerepét. Funkcionális genomikai vizsgálatokat végeztek a búza fagytûrését befolyásoló további gének azonosítása céljából. Szárazságtûrési kísérleteket folytattak árpa növények különbözõ fejlõdési stádiumaiban: csírázáskor, 4-5 leveles korban és virágzáskor kontrollált körülmények között a fitotron PGB- 96-os kamrájában (6. kép). Megállapították, hogy a különbözõ fejlõdési stádiumban eltérõ gének felelõsek a szárazságtûrés kialakulásáért. A szárazságtûréssel kapcsolatba hozható gének térképezése és funkcionális elemzése folyamatban van. Összességében elmondhatjuk, hogy az elmúlt évtizedben a fitotronban, ebben az európai szinten is jelentõs kísérleti nagyberendezésben, az intézet kutatói, valamint a külsõ, sok esetben külföldi intézmények kutatói által lefolytatott, kis híján 1000 kísérlet eredményesen szolgálta a hazai és nemzetközi alap- és alkalmazott növénykutatást. BARNABÁS BEÁTA KÕSZEGI BÉLA

20 20 Akorábbi visszaemlékezéseket olvasva feltûnik, hogy a majdani kutatóintézetnek helyet keresõ szakemberek számára sem volt elhanyagolható körülmény a pro- és kontra érvek sorában Martonvásár kiemelkedõ kulturális hagyománya. Dr. Rajháthy Tibor visszaemlékezéseiben olvasható: több helyszínt is megnéztek és Végül Martont tartottuk a legalkalmasabbnak, nyert a park, az erdõháti tangazdaság, a relatíve modern laboratóriumok, s a kulturális hagyomány, a különösen is kedvezõ feltételek együttállása okán. Beethoven emlékét bárhol fordult is meg élete során mindenhol kegyelettel õrzik. Az itteni kulturális örökséget a kutatóintézet vezetõi, illetõleg az MTA elöljárói egyaránt örömmel vállalták, és ahogyan lehetõség nyílott rá, mindig gondosan ápolták, fejlesztették azt. Idõrendben álljon itt, mi minden történt ennek jegyében az elmúlt 60 évben szeptember 12-én ünnepség helyszíne a sziget. Ekkor leplezték le a háborúban súlyosan megrongálódott, és ekkorra restaurált, Pásztor János alkotta Beethoven kõszobrot. Az ben készült szobor már régen Martonvásár szimbólumává lett ben az MTA Beethoven-dombormûvet helyezett el a kastély elõcsarnokában. Jubileum a jubileumban Húsz éve látogatható a felújított Beethoven Múzeum október 7-én ismét ünnepség helyszíne Martonvásár. A Bécsi Beethoven Társaság és az Országos Filharmónia zenészei adtak hangversenyt arra emlékezve, hogy 150 esztendeje itt, Martonvásáron fejezte be, és ajánlotta Brunszvik Ferencnek az Appassionataszonátát Beethoven. A Beethoven Emlékmúzeum létrehozásának gondolata erõsen foglalkoztatta a kutatóintézet vezetõit december 14-én a Magyar Nemzet hozta nyilvánosságra a hírt: A növénytermelési Intézet vezetõsége a kastély két földszinti termét felajánlotta a létesítendõ múzeum számára. A két helyiség a télikert és a nyolcszögletû hall, ahol is június 22-én megnyitotta kapuit a Beethoven Emlékmúzeum. Létrehozói közül ki kell emelni Dr. Rajki Sándort és Dr. Gyõrffy Bélát a kutatóintézet akkori és majdani igazgatóját, Major Ervin zenetudóst, akinek gyûjteménye képezte az akkori kiállítás alapját, Gonda Istvánnét a Fejér Megyei Idegenforgalmi Hivatal vezetõjét, valamint a kitûnõ tollú újságírót, Környei Eleket. A múzeum megnyitóját tették emlékezetessé a szigeten rendezett hagyományteremtõ hangversennyel, mely hangversenyek és a múzeum az évtizedek során Martonvásárt a hazai Beethoven-kultusz központjává tették ben a kutatóintézet új helyre költöztette a múzeumot. A kastély déli oldalán egy kolostorboltozatos, korabeli hangulatban berendezett, szép helyiségben alakították ki a ma is ott található Beethoven emlékszobát. Sajnos az eredeti berendezésbõl mindössze a Brunszvik család zongorája, néhány tucat könyv, valamint egy copf-stílusú kályha maradt meg. Az ismételt átalakítás és bõvítés gondolata akkor fogalmazódott meg, amikor a Brunszvik család Franciaor-