SZENT ISTVÁN EGYETEM REZISZTENCIANEMESÍTÉSBŐL KIEMELT MEGGY GENOTÍPUSOK ÉRTÉKELÉSE POMOLÓGIAI TULAJDONSÁGOK ÉS ENDOGÉN VEGYÜLETEK TESZTELÉSÉVEL

Átírás

1 SZENT ISTVÁN EGYETEM REZISZTENCIANEMESÍTÉSBŐL KIEMELT MEGGY GENOTÍPUSOK ÉRTÉKELÉSE POMOLÓGIAI TULAJDONSÁGOK ÉS ENDOGÉN VEGYÜLETEK TESZTELÉSÉVEL SZÜGYI SÁNDOR ISTVÁN GÖDÖLLŐ

2 A doktori iskol Megnevezés: Tudományág: Vezetője: Kertészettudományi Doktori Iskol Növénytermesztési és Kertészeti Tudományok Zámoriné Dr. Németh Év, z MTA doktor egyetemi tnár, tnszékvezető SZIE Kertészettudományi Kr Gyógy- és Aromnövények Tnszék Témvezető: Dr. Sárdi Év, z MTA doktor c. egyetemi tnár SZIE Kertészettudományi Kr Genetik és Növénynemesítés Tnszék. Az iskolvezető jóváhgyás.. A témvezető jóváhgyás 2

3 TARTALOMJEGYZÉK 1. BEVEZETÉS IRODALMI ÁTTEKINTÉS A meggy rendszertni helye, génforrási Meggytermesztés jelentősége A világ fjthsznált és nemesítési irányzti Mgyrország fjthsznált és nemesítési irányzti A legfontos meggynemesítési módszerek Tájszelekciós nemesítés Klónszelekciós nemesítés Keresztezéses nemesítés Rezisztencinemesítés Blumeriellás levélfoltosodás A cseresznye és meggy monilíniás etegsége Stresszhtások növényvilágn Aiotikus stressztényezők Biotikus stressztényezők A szénhidrátok szerepe növényi stressz rekciókn A kvterner mmónium vegyületek és stressztűrés közötti kpcsolt A formldehid eredete iológii rendszereken és trnsz-metilezés ANYAG ÉS MÓDSZER A vizsgáltok helyszíne A vizsgáltok nyg A vizsgált nemes fjták Az Érdi őtermő és Csengődi szülőpár vizsgált hiridjei Monilini lx fertőzéssel szemen ellenálló hiridek Monilini lx fertőzéssel szemen közepesen ellenálló és fogékony hiridek A vizsgálti módszerek Öntermékenység vizsgált Gyümölcstömeg vizsgáltok Rezisztenci vizsgáltok Monilini lx izolátumok ptogenitásánk vizsgált Szdföldi spontán fertőzések Lortóriumi fertőzések Szdföldi mesterséges fertőzések Anlitiki vizsgáltok Mintvétel Endogén vegyületek nlitiki vizsgált Az dtok sttisztiki értékelése

4 Monilini lx kórokozóvl végzett fertőzések, öntermékenység vizsgált, gyümölcstömeg vizsgáltok Endogén vegyületek vizsgálti EREDMÉNYEK Öntermékenység vizsgáltok Gyümölcstömeg vizsgáltok Érési idő meghtározás Monilin lx izolátumok ptogenitásánk vizsgált Szdföldi spontán fertőzések Szdföldi mesterséges fertőzések Lortóriumi fertőzések Endogén vegyületek vizsgált Homeosztázisn végzett fjt- és hirid-összehsonlítás Szénhidrátok vizsgált homeosztázisn A szénhidrátok időfüggő mennyiségváltozás Monilini lx fertőzés htásár Kori válszrekciók A normlizációs fázis vizsgált Téli időszkn végzett mesterséges fertőzés htás Metil-donor vegyületek és etegség ellenállóság összefüggései Összehsonlító vizsgáltok homeosztázisn, metil-donor vegyületek mérésével A fertőzés htásánk nyomonkövetése Az endogén formldehid és etegség-ellenállóság összefüggései Összehsonlító vizsgáltok z endogén HCHO mérésével A fertőzés htásánk nyomonkövetése Új tudományos eredmények KÖVETKEZTETÉSEK ÉS JAVASLATOK Monilin lx kórokozóvl szemeni ellenállóság vizsgáltok Szénhidrátok és Monilini lx ellenállóság összefüggései Szénhidrátok vizsgált stresszmentes állpotn A szénhidrátok időfüggő mennyiségváltozás Monilini lx fertőzés htásár Metil donor vegyületek és z ellenállóság összefüggései Összehsonlító vizsgáltok homeosztázisn Összehsonlító vizsgáltok endogén HCHO mennyiség lpján A fertőzés htásánk nyomonkövetése Az időfüggő válszrekciók jelentősége ÖSSZEFOGLALÁS SUMMARY MELLÉKLETEK

5 M1. Irodlomjegyzék KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

6 1. BEVEZETÉS A gyümölcstermesztés (ezen elül meggytermesztés) strtégii ágztát képezi mgyr mezőgzdsági termelésnek, jelentősége z lmtermesztéshez mérhető. A meggy termőhelyi igényei lehetővé teszik széleskörű termeszthetőségét, országszerte szinte minden természeti, földrjzi tájegységen tlálunk lklms termőhelyet. A hzánkn szelektált, vlmint keresztezéses nemesítéssel előállított fjták világfjtáknk számítnk, mert zokt z utói évtizedektől kezdődően világ számos országán (USA, Lengyelország, Németország) eredményesen evonták termesztése, némelyiket nemesítéshez is felhsználják. A hzi nemesítésű meggyfjták jelentős exportpici pozíciót képviselnek. A versenyképesség továi növelése érdekéen hngsúlyosk lehetnek kettős hsznosításr lklms (frissfogysztás, ipri céltermelés) fjták. E differenciált fjthsználtot iológii lpok növelésével, fjtkeresztezéssel, tájfjt-szelekcióvl érhetjük el. A csonthéjs, ezen elül meggy ültetvények leggykrn előforduló kórokozói Monilini fjok. Az áltluk okozott virág- és hjtásfertőzés áltlánosn elterjedt növényegészségügyi prolém, mely z elmúlt éven töször járványos méreteket öltött hzánkn. Eddigi ismereteink szerint termesztett meggy fjták széles változékonyságot muttnk Monilini kórokozókkl szemeni ellenállóképesség tekintetéen. A meggytermesztés költséges tevékenység, ezért termésiztonság fokozásánk, vlmint kockáztcsökkentésnek ngy gzdsági jelentősége. A kockáztcsökkentés egyik módj etegségekkel szemen ellenálló fjták telepítése, mellyel termelési költségek közvetlenül is csökkenthetők (kevese növényvédőszer hsznált). A jó termőképességű, ngy termésiztonságú fjták hsználtávl pedig z egységnyi gyümölcsmennyiségre eső előállítási költség csökkenthető. E célok elérését megvlósítndó 1991-től kezdődően z USA Mezőgzdsági Minisztérium támogtásávl Amy Iezzoni professzorsszonnyl együttműködésen közös nemesítési progrmot kezdtünk el, "Betegségellenálló meggyfjták nemesítése" céljáól (APOSTOL et l. 1995). A progrmn z Érdi őtermőt nyfjtként Csengődit pedig rezisztenci donorként hsználtuk és hsználjuk m is. A folymtos keresztezéses rezisztenci nemesítési progrmunk eredményeképp már 120 d-ól álló, folymtosn ővülő Érdi őtermő x Csengődi F1 hiridnemzedék 6

7 áll rendelkezésünkre, melyek Monilini lx kórokozóvl szemeni szelekcióját Apostol János és Rozsnyy Zsuzsnn irányításávl 2008-ót folyttjuk. A fjtnemesítés, szűke értelemen etegség ellenálló fjták előállítás hosszú távú, leglá évet igényevevő folymt, melynek felgyorsítás lpvető fontosságú ngyfokú lklmzkodó képességgel rendelkező kórokozókkl szemeni küzdelemen. Ennek megvlósítás érdekéen célirányos kuttásokt indítottunk el olyn endogén vegyületek, vegyületcsoportok (szénhidráttrtlom, endogén formldehid trtlom, metil-donor vegyületek) vizsgáltár irányítottn, melyek irodlmi dtok lpján fontos szerepet játsznk növények különöző iotikus és iotikus tényezőkkel szemeni ellenálló-képességéen, illetve védekezési válszin. A különöző gzd-ptogén kpcsoltok szénhidrátok vizsgáltávl történő tnulmányozásávl fogllkozó tudományos cikkek szám ugyn még kevese, más megközelítésekhez viszonyítv, de mégis tö növényfj esetéen izonyították már, hogy gzdnövény különöző részeien mérhető szénhidrátok köztük monoszchridok indikátor szereppel is rendelkeznek kórokozókkl szemeni védekezési rekciókn. Az endogén metilezési és demetilezési folymtoknk, és z zokn átmeneti termékként keletkező formldehidnek stressz htások kompenzálásán etöltött szerepének vizsgált npjinkn is korszerű kuttási terület. Az endogén formldehid, és formldehid természetes potenciális generátorink (pl.: etin, kolin, trigonellin, L-krnitin, N ε -trimetil-l-lizin) fertőzés htásár ekövetkező mennyiségi változásán keresztüli nyomon követés új megközelítést jelent különöző rezisztenci szinteket képviselő fjták stressz-válszink összehsonlításán. Vizsgáltinkn M. lx fertőzéssel szemen rezisztens Csengődi és fogékony Érdi őtermő fjtákt, vlmint mesterséges fertőzések lpján négy ellenállóságot és négy fogékonyságot muttó hiridjeiket hsonlítottuk össze háncs szöveteiken és leveleiken mérhető szénhidrátok, endogén formldehid és metildonor vegyületeinek vizsgált lpján. Az endogén vegyületek mennyiségi és minőségi meghtározásához OPLC-s (Overpressured Lyer Chromtogrphic seprtion) technikát, és denzitometriás kiértékelés lklmztunk. Célkitűzések A dolgozt célkitűzései: - olyn új, ígéretes, várhtólg hzi fjtszortimente illeszthető hiridek kiválsztás, melyek z Érdi őtermő fjtához hsonlón kiváló 7

8 gyümölcsminőségűek, öntermékenyek, de korái érési idejűek és rendelkeznek Csengődi fjt ellenálló képességével. - szelekció, szülőfjták és hiridjeik M. lx kórókozó gomávl szemeni tolernci vizsgált szdföldi spontán, szdföldi és lortóriumi mesterséges fertőzések lpján - szelektált genotípusok háncs- és levél-szöveteinek szénhidrát összetétele és M. lx fertőzéssel szemeni ellenállóságuk közötti összefüggés vizsgált - háncsszövetek szénhidrát trtlmánk fertőzés htásár ekövetkező időfüggő mennyiség-változásink nyomon követése különöző rezisztenci szinteket képviselő hirideken és szülőfjtáikon - etegség ellenállóság lpján szelektált meggy genotípusok háncs- és levélszöveteinek összehsonlítás metil-donor vegyületek és endogén formldehid mérésével. - M. lx fertőzéssel kiváltott védekezési válsz vizsgált metil-donor vegyületek és z endogén formldehid időfüggő mennyiség változásink nyomon követésével, különöző rezisztenci szinteket képviselő hirideken és szülőfjtáikon. - Összefüggések keresése meggyfák M. lx gomávl szemeni ellenállóság/fogékonyság és vizsgált endogén vegyületek mennyisége, fertőzéssel provokált mennyiség-változás között. 2. IRODALMI ÁTTEKINTÉS 2.1. A meggy rendszertni helye, génforrási A termesztett meggyet (Prunus cersus L.) cseresznye (Prunus vium L.) és csepleszmeggy (Prunus fruticos Pll.) spontán hiridjének trtják, miután svéd nemesítők ezt mesterséges keresztezésekkel is izonyították (TÓTH 2001). Allotetrploidnk tekinthető 2n=4x=32 kromoszómszámml (HORVATH et l. 2008). Elsődleges géncentrum VAVILOV (1926) és ZSUKOVSZKIJ (1971) szerint z ún. előázsii (VI.) központn vn. Ez terület Fekete-tenger és Kszpitenger közötti részt, továá kis-ázsii Türkmenisztánt és z r félszigetet fogllj mgán. A meggy elsődleges géncentrumánk tekinthető még nyugt-kíni hegyvidék hol igen sok fjt tlálhtó (I. Kín-Jpán központ). Másodlgos géncentrumánk z európi IX. központ tekinthető ZSUKOVSZKIJ (1971) szerint. Feltehetőleg itt keletkeztek félkultúr- és kultúr fjták. Ez Kárpát-medencét is 8

9 mgán foglló terület skndináv állmoktól délre Földközi-tengerig és Svájc nyugti htárvidékéig z elsődleges géncentrum csepleszmeggynek (Prunus fruticos Pll.). Ez fj izonyítottn szerepet játszott m termesztett ún. nemes meggyek kilkulásán (BRÓZIK 1982). A meggy lkgzdg fj. Megkülönöztethetők: - convr. cid (frutescens, collin) - cigánymeggyek, - convr. vulgris (cersus) provr. vulgris üvegmeggyek, - provr. uster édes meggyek vgy morellák, - provr. mrsc mrszk meggyek (APOSTOL 1994). Mesterséges rendszerezések szerint, melyek olyn gykorlti osztályozások, hová fjtákt vlmilyen tuljdonságuk ( gyümölcshús állomány, gyümölcshéj és hús színe) lpján esorolhtjuk, meggyek között két osztály különíthető el (BRÓZIK 1959): - VII. osztály: édes meggyek - gyümölcs festőlevű, sötéthéjú - VIII. osztály: üvegmeggyek - gyümölcs nem festőlevű, héj piros vgy világos piros 2.2. Meggytermesztés jelentősége A világ meggy termése között átlgosn 1,2 millió tonn volt, melynek 64%-át z európi meggytermesztés dt (1. tálázt). 1. tálázt: A világ meggytermesztése ( , ezer tonn) évek Ország átlg mennyiség % Világ összesen 1221,3 100,0 1081,7 1207,7 1263,2 1380,9 1172,9 USA 116,2 9,5 119,6 114,8 97,2 162,8 86,4 Európ összesen 784,6 64,2 727,4 781,1 822,9 862,3 729,2 EU 296,1 24,2 339,1 222,3 327,9 340,9 250,3 Lengyelország 167,2 13,7 194,9 107,6 201,7 189,2 142,7 Törökország 175,1 14,3 121,5 180,9 185,4 192,7 195 Irán 94,8 7, , ,5 Németország 25,8 2,1 37,1 28,7 14,9 30,2 18,3 Szeri 88,3 7,2 80,5 99,9 89,7 105,3 66,2 Mgyrország 60,3 4,9 60,2 42,6 68,1 78,7 51,9 Forrás: FAOSTAT A meggy lpvetően Kelet-Európ gyümölcse (KÁLLAYNÉ 2003), legjelentőse kelet-európi meggytermesztő állmok, Lengyelország, Szeri és Mgyrország. A 9

10 világ három legngyo meggytermesztő ország Törökország (175 ezer tonn), Lengyelország (167 ezer tonn) és z USA (116 ezer tonn). Ázsián Törökországon kívül Irán meggytermesztése jelentős (95 ezer tonn). Európán Mgyrország évjárttól függően hrmdik, negyedik legjelentőse meggytermesztő állm A világ fjthsznált és nemesítési irányzti A világ egyik legngyo meggytermesztő ország Törökország, mely meggy elsődleges géncentrumánk tekinthető. Törökország legjelentőse termesztett meggy fjtáj Küthy, melyet évszázdok ót termesztenek z ország egész területén. A fjt jelentős elterjedésére és termesztési hgyományir lpozv klónszelekciós munkát folyttnk, zzl célll, hogy legjo termőképességű és gyümölcsminőségű változtot emeljék ki z ország egész területéről szelektált klónok közül (BURAK et l ) Lengyelország legngyo mennyiségen termesztett meggy fjtáj Shttenmorelle, melyet intenzív termesztésre lklms meggyfjtákkl kívánnk kiegészíteni. Fjtkísérleteiken jól szerepelt Lutowk IR-2, Sin, vlmint Lucy fjt is. A mgyr fjták közül z Újfehértói fürtös 1990-en, Dereceni őtermő pedig 2006-n került fel z engedélyezett fjták listájár (SZABÓ 2007). Az Ameriki Egyesült Állmokn, legngyo mértéken Montmorency fjtát és helyi változtit, vlmint szármzékit ( Meteor, Ferrcid ) termesztik (SZABÓ 2007). Az ország teljes termésének körülelül 75%- Michignen, helyileg Michign-tó keleti prtvonlán terem (APOSTOL et l. 1995). Michign állmn két mgyr fjt, z Újfehértói fürtös és z Érdi őtermő is elterjedt termesztésen Blton és Dnue néven n, Amy Iezzony irányításávl feltérképezték Kelet-Európ országink (volt Jugoszlávi területe, Bulgári, Románi, Mgyrország és Lengyelország) meggytermesztését, fjthsználtát és nemesítési progrmját. A fő kelet európi fjták és legígéretese hiridjeik pollenjét felhsználták Michigni Állmi Egyetem meggynemesítési progrmján (IEZZONI 1984). Olyn fjták előállítás cél, melyek őtermőek, etegség ellenállók és gyümölcstuljdonságuk meghldj Montmorency fjtát (IEZZONI et l. 2005). Ezen körút eredményeként született 1991-en mgyr meriki közös nemesítési progrm, melynek célj lumeriellás levélfoltossággl (Blumeriell jpii (Rehm) v. Arx.) szemen rezisztens meggyfjták nemesítése (APOSTOL et l. 1995). 10

11 Németország fő fjtáj Shttenmorelle z áltl elfogllt terület meggytermő területek 85%- (SZABÓ 2007) től 2000-ig Brigitte Wolfrm irányított Dresden - Pillnitz-en folyó meggynemesítési munkáltokt. Nemesítési progrmján töek között Köröser ( Pándy meggy változt) fjtát hsznált nyi szülőként, melynek eredményei Korund, Krneol és Morin fjták től Mirko Schuster folyttj munkásságát. Legfontos nemesítési célji kiváló gyümölcsminőség, ngy termőképesség, öntermékenység, moníliávl és lumeriellás levélfoltosodássl szemeni ellenállóság, vlmint gépi etkrításr vló lklmsság. Fjtái z Acht és Jde melyek 2004-től vnnk forglomn és legúj Ruellit, melynek szdlmi oltlmzás folymtn vn (SCHUSTER és WOLFRAM 2008). A mgyr fjták közül terjedően vn z Újfehértói fürtös, Ungrische Truige néven. Szeri fő fjtái z Olcsinszk és Cigncsic fjták, melyek z ország összes meggytermesztésének 85% -t képezik. Az pró gyümölcsű Olcsinszk fjtát főleg Délkelet Szerián termesztik. A ngy gyümölcsű fjták közül Rexelle, Kelleris 14, Kelleris 16, Heimnns Ruin, Shttenmorelle, My Duke és Sumndik fjtákt főleg Észk-Szerián és z ország középső részén termesztik, ezen területen elszórtn termesztik még Mjurk tájfjtát és Pándy meggyet is (CEROVIC és RADICEVIC 2008). Nemesítési progrmjukn (Gyümölcs és Szőlő Kuttó Központ, Cck) tö, mint negyven fjtát hsználtk fel, hirid mgoncot létrehozv, melyől zonn csk két fjt, Ccnski ruin és Sumndik fjt kpott állmi elismerést. Ennek ok, hogy z Olcsinszk export igénye jóvl meghldj ngyo gyümölcsű meggyekét Mgyrország fjthsznált és nemesítési irányzti Mgyrország fő meggy fjtáj z s éveken Pándy meggy volt. A fjt mind Mgyrország, mind környező országok picin méltán elismert kitűnő eltrtlmi tuljdonsági és sokoldlú felhsználhtóság mitt, zonn hzánkn nem termesztették olyn mértéken, mit első fogysztás és z egyé pici igények kielégítése megkívánt voln. Ennek ok, hogy fjt nem öntermékenyülő, zz porzófjt nélkül terméketlen, továá moníli fertőzésre fogékony, ezért egy erős fertőzés következtéen jelentős termésmennyiség csökkenés következik e. A Pándy meggy termőképességének fokozás érdekéen z 1950-es éveken Brózik Sándor megkezdte fjt klónszelekcióját, melynek célj fjtán elül z előnyöse tuljdonságú egyedek kiválsztás, illetve klóncsoportok létrehozásávl, z 11

12 önmeddő fjt termésiztonságánk fokozás. Azonn fjt termékenyülési prolémáit klóncsoport termesztési módszer kidolgozás sem oldott meg mrdéktlnul. Ezzel párhuzmosn Mlig Pál között olyn keresztezéses nemesítési progrmot indított el mely megteremtette jelenlegi fjtszortimentünk lpjit. A nemesítési progrm eredményeként sorr születtek z öntermékeny hiridek, Meteor kori, z Érdi őtermő, z Érdi juileum fjták. Ezzel párhuzmosn Kelet-Mgyrországon is megindult tájfjt szelekciór lpozott nemesítési munk, melynek eredményei z Újfehértói fürtös, Dereceni őtermő, Kántorjánosi és szelektált klónj Kántorjánosi 3 öntermékeny fjták, melyek termesztése vonásávl fokoztosn kiszorul Pándy fjt köztermesztésől. Npjinkn z árugyümölcsösök fő fjtái z Érdi őtermő, Kántorjánosi, Dereceni őtermő és z Újfehértói fürtös fjták közül kerülnek ki, ezek fjták dják mgyr meggyszporítás tö, mint 80%-át (SZABÓ 2007). Az elmúlt éveken növekvő érdeklődés figyelhető meg Kelet-Mgyrországon szelektált Év és Petri fjt, vlmint hgyományos Cigánymeggyek iránt. Jelenlegi meggy fjtszortimentünk ( céltermesztésre jvsolt Olcsinszk fjt kivételével) kizárólg csk hzi nemesítésű fjtákt trtlmz, zz mindegyikük hungrikumnk tekinthető A legfontos meggynemesítési módszerek A meggynemesítés már középkorn elkezdődött z értékes genotípusok szelekciójávl, vlmint szporításávl. Késő z első mesterséges keresztezések már szelektált szülőpárok között jöhettek létre. Ennek eredményeképpen számos fjt keletkezett. Jelenleg meggynemesítés Közép- és Délkelet-Európár, vlmint kise jelentőséggel z Egyesült Állmokr koncentrálódik. Az új keresztezéses nemesítéssel előállított fjták döntő tösége tájfjt szelekció révén előállított szülőpárok felhsználásávl keletkezik. Azokon területeken, hol spontán szelekció révén sokféle helyi tájfjt megtlálhtó célirányos keresztezéses nemesítési progrmok csupán fél évszázdos múltr tekintenek vissz. Lengyelországn z új fjták Lutówk (syn. Schttenmorelle ), Németországn és Mgyrországon tájfjt Pándy, más néven Köröser Weichsel (SCHUSTER és WOLFRAM, 2005, APOSTOL 2011) szülőfjták felhsználásávl keletkeztek. Mgyrországon, Románián, Szerián és Dánián számos új fjtát állítottk elő helyi klónszelekciók ( Pándy, Mocnesti, Olcsinszk, Stevnser ) felhsználásávl, illetőleg rendelkeznek ígéretes hiridekkel helyi 12

13 klónok és fjták keresztezéséől (APOSTOL 2005, BUDAN et l. 2005, MILETIC et l. 2008). Oroszországn és Kndán fjták főként interspecifikus hiridek, mivel fggyl szemeni ellenállóságot is figyeleme kell venni nemesítésük során (ZHUKOV és KHARITONOVA 1988, BORS 2005). Mivel meggy nem őshonos Észk-Amerikán ezért mind Kndi, mind pedig z Egyesült Állmokeli nemesítési progrm Európáól szármzó genotípusok felhsználásár lpul (IEZZONI et l. 2005) Tájszelekciós nemesítés A meggy másodlgos géncentrumánk z európi (IX. központ) tekinthető ZSUKOVSZKIJ (1971) szerint. Feltehetőleg itt keletkeztek félkultúr- és kultúrfjták. Ennek megfelelően Mgyrországon meggy genotípusok széles skáláj fellelhető. A népi szelekció eredményeként tájfjták illetve fjtkörök lkultk ki. Ilyen fontos "tájfjtkörök" Kecel vidékén "Pipcs" meggyek, Kiskőrös, Aksztó, Csengőd vidékén "Bosnyák" meggyek, nyírségi termőtájn "Kántorjánosi" fjtkör. Hrt környékén "Hrti" meggy (APOSTOL 1994). Annk ellenére, hogy tájszelekció kise költségű és időígényű nemesítési módszerek közé trtozik (BRÓZIK 1982), jelentősége Mgyrországon óriási, hiszen jelenleg köztermesztésen lévő legnépszerű ht meggyfjt közül öt ( Újfehértói fürtös, Kántorjánosi, Dereceni őtermő, Év, Petri ) z észk-kelet mgyrországi tájfjt szelekció eredménye. A tájszelekciós nemesítéssel rezisztenci génforrások is evihetők meggykeresztezési progrmok, melynek eredménye Csengőd-Aksztó vidékén ngy rányn termesztett osnyák meggyek közül szelektált ellenálló Csengődi meggyfjt (APOSTOL 1990) Klónszelekciós nemesítés A klónszelekció zon jelenségen lpul, hogy fjták hjlmosk spontán rügymutációr. A fontos fjták következetes klónszelekciójánk célj, hogy fenntrtsák fjt eredeti tuljdonságit, de lehetőség nyílik olyn klónok kiválsztásár is, melyek megfelelnek izonyos nemesítési céloknk. A klónszelekció sikere egyűjtött és megfigyelt növények számától, vlmint megfigyelés részletességétől függ (BRÓZIK 1996). A mgyrországi klónszelekció egyik fontos célj volt z önmeddő Pándy meggy ígéretes klónjink kiemelése, növekedési erély, virágzási idő, érési idő és termőképesség lpján. Az 1951-en megkezdett szelekciós 13

14 munk eredményeként Pándy 48, Pándy 279 és Pándy B 119 meggy klónfjták kerültek köztermesztése (BRÓZIK 1982). A Pándy termékenyülési prolémáit zonn klóncsoportos termesztési eljárás kidolgozásávl sem sikerült mrdéktlnul megoldni (SZABÓ 2007) Keresztezéses nemesítés A klónszelekciós nemesítéssel egyidően kezdődött meg hzánkn meggy keresztezéses nemesítése is, Pándy meggyéhez hsonló gyümölcsminőségű fjták előállítás céljáól. A keresztezéses nemesítés szükségessége mellett szólt termésiztonság fokozásán túl, még z tény is, hogy z 1960-s évek előtt meggy szüreti időszk június 20- tól július 5-ig mindössze 2-3 hétig trtott. A nemesítési progrmot Mlig Pál indított 1950-en ig mintegy keresztezést végzett 10 különöző Pándy meggy klón és 10 más, Pándy meggyet jól termékenyítő meggyfjt felhsználásávl (APOSTOL 1994). Ezen időszk ltt Mlig tö mint 4800 hiridet nevelt fel, hiridek értékelése során 355 hiridet emeltek ki, melyek közül kerültek ki z Érdi őtermő, Meteor kori, Fvorit, Érdi ngygyümölcsű, Kori pipcsmeggy, Érdi juileum, Mlig emléke fjták. A keresztezéses nemesítői munk fő célji (BRÓZIK 1982): - termésiztonság és rendszeres, ngy hozmok elérése céljáól korán termőre forduló, ngy termőkpcitású, öntermékeny, - z érési időt széthúzó, korái - késői, illetve jelenlegi főfjták közötti idően érő, hézgpótló, - kiváló áruprméterekkel, eltrtlmi tuljdonságokkl rendelkező, - kézi vgy gépi etkrításr lklms, hosszú kocsányú, illetve kocsánytól jó htásfokkl elváló (lerázhtó), - spur, félspur, illetve középerős növekedési erélyű, - különöző felhsználási módoknk (nyersfogyszás, export, konzervipri feldolgozás, mélyhűtés) megfelelő fjtsoroztok, illetve fjttípusok előállítás. Az elmúlt húsz éven, felsorolt nemesítői célok mellett, kiemelkedő fontosságúvá vált meggy M. lx gom etegségével szemeni rezisztenci kilkítás. A NAIK Gyümölcstermesztési Kuttóintézet Érd elvir-mjori kísérleti telepén évi cseresznye, illetve meggy virágot porzunk e, melynek eredményeként

15 hiridnövényt tudunk előállítni. A eporzott virág 60%- cseresznye 40%- meggynemesítési progrmunk részét képezi. A keresztezéses nemesítés sikere keletkezett hiridmgok csírázóképességétől függ. A keresztezéses nemesítés ngy kdály hirid mgok rendellenes fejlődése, mely gyenge csírázó képességet eredményez. A hirid mgok átlgos csírázási képessége hgyományos körülmények között változó, gykrn kevese, mint 1%. H z emriókt eltávolítjuk mgól és zokt steril és kontrollált körülmények között neveljük, mgok csírázás elérheti 20-25%-ot is (BALLA és BRÓZIK 1996) Rezisztencinemesítés A meggy nemesítése során fontos szempont, hogy keresztezéssel előállított hiridek jó és kívántos termesztési, értékesítési dottságok mellett kellő tolernciávl rendelkezzenek meggyfák legveszedelmese kórokozóivl szemen. A M. lx okozz meggytermesztés számár legjelentőse növényvédelmi prolémát. A etegség elleni védekezésre kontkt és szisztemikus fungicidek széles válszték áll termesztők rendelkezésére. Ezek megfelelő hsználtávl megelőzhető fertőzés létrejötte és járványok kilkulás. A vegyszeres védekezés zonn nem d minden eseten kielégítő védelmet, így z évről-évre fellépő fertőzés legyengíti fát és termő meggyfák egy részének pusztulásához vezethet. A virágzás idején szükségessé váló töszöri védekezés növeli termesztési költségeket és növeli környezetünk vegyszer terhelését, ezért környezetkímélő növényvédelem megvlósítás szempontjáól fontos feldt moníli gomávl szemen ellenálló meggyfjták előállítás. A NAIK Gyümölcstermesztési Kuttóintézet ngy hgyományokkl rendelkezik meggynemesítés terén (Dr. Mlig Pál és Dr. Apostol János). A fjtnemesítés egyik célj etegségekkel szemeni tolernci minél szélese körű érvényesülése. A tájszelekcióól szármzó Csengődi fjt moníliávl szemeni viselkedését Dr. Véghelyi Klár, Dr. Rozsnyy Zsuzsnn és Dr. Apostol János z 1990-es évek elejétől vizsgálják (SZÜGYI et l. 2012). Hzánkn csonthéjsok moníliás etegségét előidéző kórokozó XIX-XX. százd fordulójától ismert. E gomát főleg meggy és kjszi kórokozójként emlegetik, mely virág és vesszőpusztulást idéz elő (GLITS és MEZŐ 2008). 15

16 Blumeriellás levélfoltosodás Kezdeten mgyr - meriki közös nemesítési progrm célj lumeriellás levélfoltosodássl szemeni rezisztenci átörökítése volt. A progrm első lépése olyn rezisztenci donort tlálni, mellyel sikeresen átörökíthető z ellenálló képesség nemes fjták. A osnyák meggy fjtköre trtozó Csengődi meggyfjt kiváló, tö kórokozóvl szemeni ngyfokú tolernciávl rendelkező donornk izonyult. Üzemi körülmények között is izonyított mgs fokú ellenálló képességét (1. ár). APOSTOL és VÉGHELYI (1993) kísérletei lpján z Érdi őtermő és Csengődi tesztkeresztezéséől szármzó hiridmgoncok ngy rányn (24 hiridől 22 tünetmentes volt) mutttk Csengődi fjtához hsonló lumeriell ellenállóságot. Ezeknek z eredményeknek z lpján feltételeztük moníliávl szemeni tolernci sikeres örökítését is vizsgált vont Érdi őtermő x Csengődi hiridmgonc populáción. A mgyr meriki nemesítési progrm eredményeként jelenleg 120 egyedet mgán foglló, termőre fordult Érdi őtermő x Csengődi hiridmgonc populációvl rendelkezünk, melyek moníli-fogékonyság vizsgáltát 2008-n kezdtük. 1. ár A lumeriellás levélfoltosodássl szemen ngyfokú tolernciát muttó Csengődi és z erősen fogékony Újfehértói fürtös fjt üzemi körülmények között (fotó: Apostol 1988, Sóskút) 16

17 A cseresznye és meggy monilíniás etegsége A lumeriellás levélfoltosodás mellett cseresznye meggy monílíniás etegsége meggy legveszélyese kórokozój. Az utói 15 éven egyre tö lklomml voltunk szemtnúi csonthéjsok, főleg meggyfák termését megtizedelő és fpusztulásokt okozó járványos éveknek (ROZSNYAY 2005). A meggyfjták moníli-fogékonyságánk vizsgált során megállpították, hogy lumeriellávl szemen ngyfokú tolernciát muttó Csengődi fjt moníli kórokozójávl szemen is ellenálló, ezért rezisztenci donorként felhsználhtó meggynemesítési progrmunkn. Az Érdi őtermő, mely mgyrországi meggytermesztés egyik fő fjtáj, vesszőpusztulást okozó gomávl szemen erősen fogékony (ROZSNYAY és SZŐDI 2009). A kórokozó fertőzési folymtát GLITS (2000) fogllj össze. A meggyen elsősorn Monilini lx (Aderh. et. Ruhl.) jelentős, mely virágpusztulást, gyümölcsrothdást idéz elő. A virágpusztulás fellépésére ködös párás időszkn fokozottn lehet számítni. A M. lx áltl kiváltott tünetek meggy virágán, hjtásán, vesszőjén és ágán, vlmint cseresznye és meggy gyümölcsén figyelhetők meg. Virágfertőzés során virágkocsány rnár színeződik, elhl, virág csésze- és sziromlevelei rnák, petyhüdtek. A virágrészeken, elsősorn kocsányon pró szürke exogén sztrómák figyelhetők meg. A virágfertőzés következtéen termőnyársk elpusztulnk és tövüknél mézgcseppek jelennek meg. A hjtás lsó, vstg részén hosszú, ovális esüppedő foltok tlálhtók, hjtás csúcs levelekkel együtt elrnul, elszárd és mézgcseppek is megjelennek. A tö éves gllykon, ágkon frészig esüppedő rákos seek figyelhetők meg. H rákos se körkörös elhlást eredményez, kkor fölötte lévő rész elszárd. Cspdékos időjárás esetén, rákos seeken pró, szürke exogén sztrómák jelennek meg. Gyümölcsök esetéen csk kkor jelent veszélyt kórokozó, h zon vlmilyen, néh még szd szemmel sem láthtó folytonossági hiány (rovrrágás), keletkezik. Een z eseten gyümölcsön se körül egyre ngyoodó, rn színű rothdás láthtó, mely végül z egész gyümölcsre kiterjed. A foltokon elszórtn 2-3 mm átmérőjű okkersárg exogén sztrómák lkulhtnk ki. A fertőzés előrehldtávl gyümölcskocsány elrnul, gyümölcs rn színű múmiává (álszkleróciummá) válik, és fán mrd. A M. lx jelentős fertőzésforrási gyümölcsmúmiák (álszkleróciumok). A gyümölcsmúmiákon tlálhtó exogén sztrómákon z előző éven képződött 17

18 konidiumok télállók, sőt tél folymán új konidiumok is keletkeznek. Tvsszl gyümölcsmúmiákon új exogén sztrómák fejlődnek, melyeken láncokn konidiumok fűződnek le. A meggy esetéen vesszőkön, ágkon lévő rákos seek is fontos fertőzési források. A rákos seeken kórokozó micéliumml telel át, és tvsszl új exogén sztrómákt hoz létre. A különöző fertőzési formákon létrejött konidiumok légmozgássl vgy esőcseppel virágr jutnk. A virágr került konidiumok ién úgy csíráznk, mint pollen. A konidiumok csírtömlője iecstornán keresztül hjtások kerül. A gom potéciumos ivros lkj Európán ritkán tlálhtó meg, fertőzésmeneten nincs jelentősége. A kórokozó fejlődésmenetét 2. ár szemlélteti.. 2. ár A csonthéjs gyümölcsfjok monilíniás etegségének fejlődésmenete (AGRIOS 1997 nyomán GUTERMUTH 2013.) 2.4. Stresszhtások növényvilágn A stressz szervezet túlterhelt, túlerőltetett állpot, test specifikus rekciój mindenfjt megterheléssel szemen. Definiciój Selye János nevéhez fűződik, ki leírt nnk iológii és iokémii, z élő szervezeten lejátszódó jelenségeinek hátterét (SELYE 1936). 18

19 A stressz z z élettni állpot, melyen növények növekedése, fejlődése és szporodás fokozott környezeti terhelés mitt genomn meghtározott lehetőségek ltt mrd (OSMOND et l. 1987). A növényeket érő iotikus és iotikus stressz-tényezők (hő-, fény-, szárzságstressz és vegyszeres kezelések, kórokozók) különöző stressz-szindrómákt váltnk ki. Az iotikus és iotikus stressz tényezők növények fiziológiás állpotát efolyásolják (htásukr megváltozik pl. növekedés és virágzás ideje és intenzitás, csökken növényi sejtfunkciók ktivitás és klorofill mennyisége, st.). A különöző stressz htások eltérő változásokt idéznek elő növények endogén vegyületeien, például z oldhtó fehérjék és szénhidrátok mennyiségileg és egyes minosvk, szénhidrátok minőségileg is módosulnk. PIUS et l. (1998) megfigyelték, hogy stressz htásár megnövekszik növényeken szdgyökök termelődése, s z így ekövetkező oxidtív veszély is szoros kpcsoltn áll növényeket érő iotikus illetve iotikus stresszekkel kiváltott változásokkl. A iotikus és z iotikus stressz-kezelő mechnizmusokhoz kpcsolódón z élő szervezetek, köztük növények endogén vegyületeinek mennyiségéen és minőségéen változások indukálódnk. A stresszhtást megelőzően növények ökológii niche -ükön elül optimális fiziológii állpotúk. A stressztényezők eől z optimális állpotól kilendítik, és stressz szindrómár kényszerítik növényeket (LICHTENTHALER 1996). A különöző eredetű stresszhtások áltl kiváltott folymtot stressz-szindróm (3. ár) fogllj össze. 3. ár A stressz-szindróm fázisi SELYE (1964) és TYIHÁK et l. (1989) lpján SÁRDI (1994) 19

20 A kiindulási fázis, rezisztenci-potenciál z lpállpotot írj le és zoknk z endogén vegyületeknek z összességével jellemezhető, melyek mennyiségi- és minőségi viszonyi efolyásolják, illetve meghtározzák z dott iológii rendszer különöző stressz-htásokkl szemeni ellenállóképességét. Az lrm fázisn, vészrekció folymán, stresszor htásár fokozódik terhelés, szervezet működése eltér normálistól, ennek következtéen csökken vitlitás, leontó folymtok kerülnek előtére felépítő jellegűekkel szemen. Az ellenállás minimumánk túllépése esetén kut károsodás következik e. Amennyien "zvró" htás ezt károsító értéket nem éri el, úgy z új stressz-htássl szemen időleges, vgy permnens rezisztenci lkulht ki. Ennek ok lehet z ellenálló képesség kilkításán szerepet játszó nygok felhlmozódás, vgyis rezisztenci-potenciál növekedése, vgy védekezés htékony útjink megjelenése, illetve ezek együttes htás. A kimerülési szksz z lklmzkodóképességet meghldó trtmú és mértékű igényevétel esetén következik e és fokoztos leromláson keresztül növény krónikus károsodásához, illetve pusztulásához vezet (SÁRDI 1994). A htás erősségétől függően stressz htások megkülönöztethetők. Az eu-stressz enyhe stressz, mely ktiválj és stimulálj növényeket, így pozitív htássl vn növényi nygcsere folymtokr, illetve fejlődésre. A dis-stressz drsztikus stressz, mely képes károsodást okozni, így negtívn efolyásolj növényt és növényi fejlődést (LICHTENTHALER 1996). A két stressztípus között különség vn rezisztenci fázis kiterjedéséen. A dis-stressz lrm rekciój és kimerülési fázis között gyors lefutású rezisztenci válsz (NÉMETH 2002). Az iotikus stresszek és fertőzések áltl okozott növényi nekrotikus tünetek (sejt és szövetelhlások) szoros kpcsolt hozhtók rektív oxigén fjták káros htásivl. A folymt, mely fertőzéstől, vgy stresszhtástól rektív oxigénfjták képződéséhez vezet, kevésé kuttott terület. Az egyik hipotézis szerint protein kinázoknk fontos szerepük vn, mivel ezek z enzimek eindítják NADPH-oxidáz működését, melynek ismert szerepe vn rektív oxigén fjták (szuperoxid nion, hidroxil szdgyök, hidrogénperoxid) képzéséen. A stressz htásár képződött rektív oxigénfjtáknk kétféle htás tuljdoníthtó: sejthlált okoznk fertőzött vgy stresszek áltl károsított gzdnövényeken, de fertőzést előidéző ptogéneken is (KIRÁLY 2002). 20

21 Aiotikus stressztényezők A mezőgzdsági termesztésen legngyo prolémát, z iotikus tényezők közül, szárzság, mgs só koncentráció és hőmérsékleti ingdozások jelentik, melyekhez növények fennmrdásuk érdekéen sokféle módon lklmzkodnk. Az iotikus környezeti htások közül szárzság direkt módon, míg szikesedés, z lcsony és mgs hőmérséklet pedig indirekt módon képesek efolyásolni növényi vízháztrtást. Létezik, egy másik csoportosítás, mely stresszfktorokt eredetük lpján természetes (pl. vízhiány, fgy, hőhtás, ásványi tápnygok hiány, szikesedés, ngy fényintenzitás, mgs UV-sugárzás), illetve ntropogén jellegű stressznek nevezi. Utói csoport trtozik minden olyn htás, mely emeri tevékenységhez köthető, például ide sorolhtjuk növényvédőszerek hsználtát, légszennyező nygokt, toxikus fémek feldúsulását és tlj elsvnyodását. A különöző stresszfktorok gykrn jelentős gzdsági kárt, terméskiesést okozó - károsító htásánk leküzdését nehezíti, hogy egyrészt egyszerre töféle stresszhtássl is számolni kell, továá z egyes stresszek fellépése mind téren és idően, mind intenzitásn változht vegetációs perióduson elül Biotikus stressztényezők A növényt támdó vírus, ktérium, vgy gom érzékelésén és zonosításán túl növény képes koordinált rendszeren egy vgy tö védekező mechnizmust kilkítni, melyek segítségével megpróálj megkdályozni kórokozó ejutását, szporodását, nem utolsó sorn végül nnk elpusztításár törekszik (KLEMENT 1963). Az dott védekezési lehetőségeken kívül specifikusn illetve nem specifikusn indukálhtó rekciók is felléphetnek. A növényi kórokozókkl szemeni ellenállóság kuttás kulcsfontosságú rezisztencinemesítésen, melynek célj etegség megelőzése. A növények fogékonyságát, vgy éppen ellenálló-képességét, és kórokozók etegítő képességét, gzdnövény és ptogén kpcsoltávl tudjuk leírni. Ez lehet komptiilis vgy inkomptiilis kpcsolt. A növényi immunrendszer lényege n áll, hogy képes megkülönöztetni sját és nem sját, idegen nygokt (vírus, ktérium, gom), illetve sejteket, és felismerés után eindítni védekezési rendszert, mivel z idegen htástlnításár törekszik. Minden olyn eseten, 21

22 mikor ez felismerés késlekedik vgy elmrd, etegség súlyos formái jelentkeznek. A növények esetéen kétféle védekezési rendszer különíthető el: áltlános (eredendő) nem specifikus rezisztenci, vlmint kórokozór fjlgos, specifikus (hiperszenzitív) rezisztenci. Az elői lehet tünetmentes, z utói sejt-, illetve néhány sejtre kiterjedő nekrózissl jár (SZARKA et l. 2002, KLEMENT 2004) A szénhidrátok szerepe növényi stressz rekciókn A szénhidrátok és stressz-tűrés kpcsoltánk tnulmányozás elsősorn z iotikus (kiemelten szárzság- és fgy-tűrés) htásokkl kpcsoltosn kezdődtek. Kezdeten ezen irodlmk lényegesen gzdgk voltk, mint iotikus stresszhtásokkl kpcsoltosk. A szénhidrátok változás fontos jellemzője növény fejlődésének (SÁRDI et l. 1999), és kiemelkedő szerepet játsznk z nygcsere folymtin. HUDÁK et l. (2010) különöző genotípusú urgonyfjták klluszin vizsgálták szárzságstressz htását. Megállpították, hogy szárzsággl szemen ellenálló genotípusokn kiemelkedően mgs szénhidrátok (fruktóz, glükóz és szchróz) koncentrációj, z érzékenyekhez képest. A szénhidrátok szerepet játsznk olyn iotikus stressz-válszok létrejöttéen, melyek felelősek szárzság-stressz során megfigyelhető öregedés indukálásáért. Másrészről viszont hidegkezelés, mint stressz, késleltetett öregedést eredményezhet cukrok felhlmozódás ellenére is (WINGLER és ROITSCH 2008). A legtö növényt ért stresszhtás közvetlen károsító ok z oxidtív stressz. A szénhidrátok, különösképpen fruktóz, glükóz és szchróz központi szerepet játsznk növények szerkezeti felépítéséen, sejtszintű és növényszintű nygcsere folymtokn, számos stresszel (iotikus, iotikus) szemeni válszrekciókn. Stressz helyzeteken rektív oxigénfjták egyensúlyán fontos változások következnek e, melyre cukrok ugyncsk htássl vnnk, ezzel kpcsoltn zonn úgy tűnik, hogy cukrok kettős szerepet töltenek e. Egyrészt részt vesznek rektív oxigénfjtákt előállító nygcsere utkn, másrészről viszont táplálják NADPH termelő utkt (pentóz-foszfát út) mely hozzájárul rektív oxigénfjták megkötéséhez (COUEÉ et l. 2006). A szénhidrátok koncentráció-változás megfigyelhető növények egyedfejlődése során, különöző környezeti htásokr és kórokozókkl szemeni védekező mechnizmusokkl is összefüggése hozhtó, sőt szénhidrátok változás 22

23 npszki periodicitást is mutt (SÁRDI et l. 1996, KORBULY et l. 2000, PEDRYC et l. 2004, 2006, LOVE et l. 2005). A növényptogén fertőzések változásokt okoznk másodlgos nygcseréen, növény védekezési mechnizmusink eindításávl és módosítják z elsődleges nygcserét is, mellyel efolyásolják növény növekedését és fejlődését. Ennek következtéen kórokozó támdás terméskiesést okoz még olyn eseteken is, melyeken fertőzés htásár nem lkul ki etegségtünet és nem pusztul el növény. Míg védelmi rekciók szályozását évtizedek ót intenzíven tnulmányozzák, még keveset tudunk ptogénfertőzés elsődleges nygcserére gykorolt htásáról (BERGER et l. 2007). A növények rendelkeznek zzl képességgel, hogy felismerjék és regáljnk mikroorgnizmusokr. A kórokozó felismerésének folymt növényi sejtek nygcsere útvonlink jelentős intenzitás változását eredményezi zért, hogy védekezési rekciók kilkulhssnk, illetve ktivizálódhssnk, így gátolv kórokozó szporodását. Ezek sejtszintű válszok megnövekedett energi igényűek, zz szénhidrátok mennyiség-csökkenésével járnk, melyeket z elsődleges nygcsere folymtok iztosítnk (BOLTON 2009). Nyilvánvló oki vnnk, hogy kórokozókkl vló kpcsolt kerülés miért változttj meg növények elsődleges nygcseréjét. Korái kuttások kimuttták, hogy védelmi rekciók eindítás energi- és nygigényes folymt (HEIL és BOSTOCH 2002; SWARBICK et l. 2006). Ez z sszimilátumok iránti megnövekedett igényhez vezet növényen. Ezen túlmenően, kórokozó megpróálj efolyásolni növény szénhidrát nygcseréjét sját igényei szerint. A kórokozó áltl elvont tápnygok tová növelik z sszimilátumok iránti igényt. Továá, ptogén fertőzés gykrn vezet klorotikus vgy nekrotikus területek kilkulásához fotoszintetizáló felületen, mi csökkenti fotoszintetikus sszimilátumok produkcióját. A fotoszintézisre gykorolt htást in vivo klorofill fluoreszcenciás vizsgálttl figyelték meg. Ezzel módszerrel megvizsgálv fertőzés htását ktérium-, gomés vírusfertőzés esetéen is II. fotoszintetikus rendszer effektív kvntumhozmánk lokális csökkenését figyelték meg, mely fotoszintézis htékonyságánk romlását eredményezte. A legtö eseten fertőzés htásár klorofill fluoreszcenciáján ekövetkező változások már jóvl, szemmel láthtó tünetek megjelenése előtt detektálhtók voltk (BERGER et l 2007). 23

24 A mgs rendű növények olyn emriókól fejlődnek, melyek heterotróf módon táplálkoznk táplálószöveteiken rktározott nygokól. Szöveti differenciációjuk és növekedésük során fotoszintetikusn ktív (source) leveleket fejlesztenek. Ezek szénhidrátokt exportálnk z olyn fotoszintetikusn kevésé ktív, elnyelő (sink) szöveteke, mint gyökerek, gyümölcsök, gumók, melyekre cukrok efogdás jellemző, ár ez fiziológii eloszlás sem sttikus. A növényi szervek különöző elnyelési erősséggel rendelkeznek, ám ezen kívül szénhidrát trtlmukt növényen rendelkezésre álló cukor mennyiségért versenyző szövetek szám is efolyásolj. Ezenfelül külső tényezők is módosíthtják szénhidrát eloszlást, úgy, mint iotikus stresszek és kórokozó fertőzések. Feltételezhető ezért, hogy komplex szályozási mechnizmus felelős szénhidrátok előállításáért forrás szöveteken és felhsználásukért z elnyelő szerveken (ROITSCH 1999). A növényeken cukrok fotoszintézisől szármznk, szusztrátként szerepelnek z nygcseréen és komplex szénhidrátok ioszintéziséen, iztosítv szükséges forrásokt növekedéshez és fejlődéshez z elnyelő, fotoszintetikusn kevésé ktív (sink) szövetek számár. A cukrok másodlgos hírvivőként is szerepelnek oly módon, hogy iotikus és iotikus stresszhtásokr válszolv efolyásolják növény növekedését és fejlődését. A cukor-szignál hálóztok közvetlenül képesek szályozni gének expresszióját és htássl vnnk más szignál útvonlkr is. A fotoszintézis során keletkező cukrok háncs szöveten keresztül jutnk el z elnyelő szövetekhez (HAMMOND és WHITE 2007). A fotoszintézis csökkenése és z ezzel egy időe ekövetkező sszimilátum igény növekedése gykrn vezet forrás szövetek elnyelő jellegű szövetekké lkulásához növény-ptogén kpcsoltok során. Az egyik indikátor fertőzött levelek elnyelő jellege kilkulásánk sejtfl megnövekedett invertáz ktivitás. A sejtfli invertázok extrcelluláris enzimek, melyek szhrózt glükózzá és fruktózzá hsítják. Az így létrejött hexózokt hexóz-trnszporterek sejte szállítják. Eől következik, hogy z extrcelluláris invertázok fontosk z poplsztikus floém szénhidrát trtlmánk szályozásán és kulcsszerepük vn z elnyelő képesség meghtározásán. Az invertázok megnövekedett expressziójáról és ktivitásáról számoltk e számos növény-ptogén kölcsönhtást leíró tnulmányn. Annk ellenére, hogy tö pulikáció leírj ptogén fertőzés htását szénhidrát nygcserére, még mindig jelentős ismeretek hiányoznk rr vontkozón, hogyn efolyásolják ezek növény-ptogén kölcsönhtások eredményét. Számos tényező hozzájárul szénhidrátok mennyisége és fertőzés és rezisztenci kilkulás közötti 24

25 kpcsolt komplexitásához. Egyrészt, z endogén szénhidrát trtlom efolyásolj védekezést, vlmint növény áltlános nygcseréjét, másrészt, cukrok nem csk növény számár tápnygok és szignálok, de épp úgy kórokozónk is. Ezért z sszimilátumok szintjéen történő változás efolyásolhtj ptogén szporodását, terjedését és génexpresszióját is. Hrmdrészt, izonyos kórokozók szintén rendelkezhetnek extrcelluláris cukrokr htó enzimekkel, mint pl: invertázok, fruktohexohidrolázok, fruktoziltrnszferázok. Ezen enzimek expressziójávl kórokozó képes megváltozttni hexóz és szhróz szinteket z poplsztn (BERGER et l. 2007). A potenciális kórokozó gyors felismerése előfeltétele htásos védekezési válsz megindításánk növényeken, mely specifikus szignál molekulák, elicitorok felismerésén lpul. Az elicitorok képződhetnek exogén, kórokozók áltl, vgy endogén, növényi sejtfl áltl előállított módon. Az elicitor felismerését követően számos iokémii változás következik e, eindítv gzdsejtek kori válszrekcióját. A folymt során megváltozik növényen plzmmemrán permeilitás, plzmmemránhoz kötött enzimek ktivitás, kinázok, foszftázok és foszfolipázok ktivitás és szignál molekulák előállítás. A folymt eredményeként védekezésért felelős gének trnszkripcionálisn ktiválódnk (GARCIA-GARRIDO és OCAMPO 2001). A növényeken lezjló nygcsere folymtok és iotikus htásokr fellépő rekciók új megvilágítás helyezik növényi fiziológi kpcsoltokt növényvédelemen és termesztésen egyránt. ALIFERIS és JABAJI (2010) kísérlete során sikerült megfigyelnie urgonyán, hogy iotikus stresszhtássl vn z minosvk, zsírsvk, kronsvk, vlmint szénhidrátok mennyiségi változásár Rhizoctoni solni (plántdőlés) fertőzés esetén. A glükóz, fruktóz és szchróz trtlom, illetve leontásukért és képződésükért felelős enzimek ktivitásink változását tnulmányozták Burgony Y vírus nekrotikus törzsével fertőzött dohány növényeken z kut fertőzési időszk ltt. Ezen időszk első részéen szchróz, glükóz és fruktóz felhlmozódását figyelték meg, egyidejűleg z őket metolizáló enzimek (szchrázok, szhróz szintáz és hexokinázok) ktivitásánk csökkenésével és e szénhidrátok termeléséért felelős enzimek (szchrózfoszfát szintáz, glükóz-6-foszfát és fruktóz-6-foszfát foszftáz) ktivitásánk növekedésével. Az ezt követő időszkr mindkét foszftáz csökkent ktivitás volt jellemző, melyek így nem tudtk elegendő cukrot termelni z erősen stimulált leontó enzimek számár. Feltehetően ennek okán z előzőeken 25

26 megemelkedett cukortrtlom jelentősen csökkent növények leveleien. A glükokináz, fruktokináz, szchrázok és szchróz szintáz ktivitás erősen megnövekedett vírusreplikáció csúcsán és negtívn korrelált szd glükóz, fruktóz és szchróz trtlomml (SINDELAROVA et l. 1999). LEHRER et l. (2010) szántóföldi körülmények között fertőztek Cukornád sárglevelűség vírussl (Sugrcne yellow lef virus, ScYLV) szemen érzékeny és rezisztens cukornádfjtákt. A hjtáscsúcsok és szárk szénhidrát trtlmát vizsgálták. Az érzékeny fjtán mgs, míg rezisztensen ngyon lcsony vírus sűrűséget mértek. A fjták iomssz hozm különöző volt, de ez nem függött össze z érzékenységükkel, zonn szénhidrát összetételük fogékonyságukkl kpcsoltn álló különségeket muttott. A hexózok szintje fertőzött hjtáscsúcsn és szárn is egyránt lcsony volt fogékony fjták esetéen z ellenállókhoz viszonyítv. Az érzékeny fjták szárán keményítő szintje is lcsony volt, mint ellenálló társikén. A Sugrcne yellow lef virus súlyos levéltüneteket okoz cukornád hiridek levelén, melyeket fotoszintetikus pprátus változás jelez. Annk érdekéen, hogy meghtározzák fertőzött növények fiziológii állpotát, klorofill, fluoreszcenciás és gázcsere vizsgáltokt végeztek, melyek eredményeit összevetették levél nygcsere vizsgáltokkl, pl: fotoszintetikus pigment és szénhidrát trtlom vizsgálttl. Egészséges növényekkel összehsonlítv, fertőzött növények csökkent fotokémii potenciális kvntum htékonyságot mutttk foto-rendszerüket tekintve és változások voltk tpsztlhtók plsztokinon felhlmozásn is. A nettó CO2 cseréen is csökkenés volt tpsztlhtó, vlószínűsíthetően károsodott kvntum hozm következményeként. Ezen felül csökkenés volt tlálhtó levelek fotoszintetikus pigment trtlmán és klorofill / klorofill színnygok rányán. A szárk szchróz trtlmánk csökkenése vlószínűleg fertőzött cukornád növényeken kilkult lcsony CO2 nygcsere htás. A ScYLV fertőzés htásár megnőtt levelek cukortrtlm. Az egészséges növényekhez képest szchróz hlmozódott fel legngyo mértéken fertőzött növények leveleien, mit sorn követett z összes oldhtó cukortrtlom és redukáló cukrok változásánk mértéke (GONCALVES et l. 2005). Az Uork mozik vírus (Cucumer mosic virus, CMV) fertőzés cukor trnszportr gykorolt htásánk vizsgált céljáól szénhidrát szinteket és különöző cukrok mennyiségét htározták meg fertőzött dinnye (Cucumis melo L.) növények háncs szövetnedveiől. A fotoszintetizáló, CMV-vel fertőzött levelekre jellemző volt 26

27 redukáló cukrok mgs koncentrációj és viszonylg lcsony keményítő szint. A megváltozott szénhidrát szintet fokozott respiráció és csökkent nettó fotoszintetikus rány kísérte fertőzött leveleken. Bár sztchióz volt z urlkodó cukor fertőzött levelek levélnyeléől nyert háncsnedven, fertőzött levelek háncsnedvéen mégis szchróz volt jelen legngyo mennyiségen. A fitl levelek fháncsnedv cukorösszetételéen tlált változások nem voltk jelen z idős levelek esetéen. Továá szchróz koncentráció emelkedése egyértelmű volt zoknál fitl leveleknél is, melyek nem mutttk tüneteket vgy trtlmztk detektálhtó mennyiségű vírus részecskét (SHALITIN és WOLF 2000). A szénhidrátok növényeken hozzájárulhtnk szignálként ptogének elleni immunválszhoz és vlószínűleg indító molekulként ptogénhez köthető molekuláris mintáztok (pthogen-ssocited moleculr ptterns, PAMP) és z effektor molekulák áltl előidézett immunválsz (effector triggered immunity, ETI) kilkulásához. Ezek feltételezett szerepek ngyn függnek hormonok és fény onyolult hálóztn összehngolt kpcsoltától. A cukrok áltl közvetített növényi immunitás meghtározásán szerepet játszó cukor szignál utk felderítéshez mélye, lpvető kuttások szükségesek, mely tlán megnyitj z utt későieken iológiilg leomló, cukorszerű vegyületek hsználtához növényi etegségek elleni védelemre, mint olcsó és iztonságos lterntívái jelenleg hsznált toxikus vegyszereknek (MOGHADDAM et l. 2012). HEVESI et l. (2004) eredményei információt dnk rról, hogy különöző kórokozók hogyn hsznosítják szénhidrátokt és rról is, hogy mely szénhidrátokt részesítenek előnyen gzdnövény felhlmozott készleteiől. Kísérletüken zt vizsgálták, hogy 49 különöző szénhidrát közül melyiket és milyen gyorssággl képes hsznosítni z Erwini mylovor. Eredményeik izonyítják, hogy z egyszerű cukrokt képes leggyorsn (pontosn; ór ltt) és teljes mértéken felhsználni. Nemesítési és termesztési tpsztltokól ismert, hogy dott növény különöző korú leveleinek ktériumos etegségekkel szemeni tolernciáj eltérő, és ennek következtéen meghtározott fertőzések egyzon növény, különöző korú, illetve fejlettségű levelein eltérő etegségtüneteket indukálhtnk (RUDOLPH et l 1994). A fogékony genotípusokon, ktériumokkl végzett fertőzések esetéen megfigyelhető rekció-eltérések hátteréen z egyes növényi szerveken (különöző fejlődési szkszokn) tlálhtó szénhidrátok, zok mennyiségei is szerepet játszhtnk úgy, hogy ktériumok és növényi sejtek kpcsoltát, z lrm rekció 27

28 eindítását módosítják. SÁRDI et l. (1996, 1999) eredményei lpján fitl és idős levelek, vlmint hüvely szöveteien glükóz és szchróz mennyisége, illetve mennyiségi rányik különözőek. A fitl levelekre mgs glükóz koncentrációjellemző, mely kedvez kórokozó extrcelluláris poliszchrid (EPS) urok képzésének, mi viszont z intercellulárisokn felszporodv zsírfoltosodást okoz. Az EPS urok kilkulás megkdályozz ktérium és növényi sejtfl közvetlen érintkezését, emitt közvetlen kommunikáció ( kórokozó felismerése) nem jöhet létre. Ennek következtéen rezisztens rekciót jellemző gyors sejthlál (HR) nem lkul ki (STEFANI és RUDOLPH 1989, RUDOLPH et l. 1994). Ezzel szemen z idős leveleken, hol glükóz/szchróz rány megváltozik, urok képződése (z EPS termelés) elmrd, illetve késik ( szchrózt előzetesen le kell ontni), felismerés megtörténik, és így rezisztens rekció, hiperszenzitív nekrózis indukálódik (SÁRDI et l. 1999). Ugynezen - z ontogenezis egyes fázisin növényeken végzett iokémii, vlmint kórélettni - vizsgálti eredmények zt is izonyították, hogy gzd-ptogén kpcsoltok vizsgálti eredményeinek helyes értelmezéséhez meghtározó fontosságú mind növény, mind vizsgált növényi rész fejlettségének, koránk figyelemevétele. Az elői megállpításnk ngy jelentősége vn úgy etegségtünetek mnifesztálódásán, mint növény stressz htásár dott válszrekcióink tnulmányozásán (SÁRDI et l. 1996). Különöző kísérleteket végeztek z utói éveken rr irányulón, hogy különöző gomás, ktériumos- és vírusetegségek hogyn efolyásolják különöző növényi részeken tlálhtó szénhidrátok mennyiségét, erre dnk példát következő tnulmányok. A cukrok fontos jelző molekulái növények metolizmusánk és fejlődésének szályozásán. Az öregedő leveleken korái eredményekkel összhngn -, és iotikus stressz htásár izonyos szénhidrátok képesek felhlmozódni. Ezen felül, mind cukor-felhlmozódás, mind pedig stressz képes levélöregedést eredményezni. Bkteriális vgy gom áltli fertőzés és kártevő rovrok károsítás is htássl vnnk levelek öregedésére cukrok szintjének megváltozttásávl, mely szén nygcsere közvetlen módosításávl, vgy növényi hormonok szintjének megváltozttásán keresztül fejti ki htását. Aridopsis-on végzett kísérletek lpján eizonyosodott, hogy szénhidrátok áltli öregedésszályozás is lehet kulcs védekezési válszok különöző megközelítésekkel végzett kuttási eredményeinek értelmezéséhez (WINGLER és ROITS 2008). 28

29 Tö kuttás is fogllkozik zzl, hogy termesztett növények miként érzékelik iotikus stressz-htásokt, milyen válszrekciókn fejeződik ki védekezés, illetve hogy stressz-rekciók htásár ekövetkező változások hogyn efolyásolják növény fiziológiáját és fejlődését. Mikroorgnizmusok htásár kilkult védekezési rekció során gykrn lssul fotoszintézis. EZQUER et l. (2010) öt növényfj, lúdfú (Aridopsis thlin), urgony (Solnum tuerosum), dohány (Nicotin tcum), kukoric (Ze mys) és árp (Hordeum vulgre) levelén végeztek rr irányuló kísérleteket, hogy hogyn változik keményítő és más szénhidrátok mennyisége ktériumok és gomák, például lternáriás levélfoltosság (Alternri lternte) fertőzés htásár. Vlmennyi fjn keményítőszint-emelkedést tpsztltk. Enzimekre irányuló kísérletek lpján megállpították, hogy urgony leveleken megemelkedett keményítő szint mellett, z Alternri gomás etegség, kiemelkedően mgs enzimktivitást idézett elő, például szchróz invertáz enzim esetéen. Az invertáz szchróz hidrolízisét ktlizálj, ezáltl glükóz és fruktóz keletkezik, tehát z enzimktivitás változás együtt jár ezeknek szénhidrátoknk mennyiség-változásávl is. Megállpították, hogy gom fertőzés htásár megnövekedett leveleken mérhető glükóz trtlom, minden egyes növénynél. A urgonynövényeknél és z Aridopsis-nál kiemelkedően mgs értékeket detektáltk dohányhoz, kukoricához, és z árpához képest. Fehér eperfán (Morus l) végzett élettni és iokémii vizsgáltok zt muttták, hogy z eperf törpeség etegsége esetéen z oldhtó szénhidrátok és keményítő trtlom nő, egyúttl csökken fotoszintézis mértéke, mi klorofill leomlásávl jár együtt (JI et l. 2009). BENIKEN et l. (2011) iotikus (Citrus tristez vírus és Phytophthor spp.) és iotikus (sótrtlom, lúgosság és szárzság) stresszhtásoknk kitett citrus lnyokt hsonlítottk össze. A leveleken mérhető reltív víztrtlmt, párologttás mértékét, vlmint klorofill, z oldhtó szénhidrátok és minosvk mennyiségét mérték. Az lnyok fiziológii és morfológii tuljdonsági vízhiányos környezet htásár különözőképpen változtk meg, továá eredményeik lpján, z együttesen jelentkező vírus és vízhiányos állpot htásár z lnyok leveleien növekedett z oldhtó szénhidrátok és z minosvk mennyisége. A növényen lévő metolikus folymtok és iotikus stresszre fellépő válszrekciók új megvilágítás helyezik növényi fiziológi kpcsoltokt növényvédelemen és termesztésen egyránt. ALIFERIS és JABAJI (2012) 29

30 megfigyelték urgonyán, hogy iotikus stressz htássl vn z minosvk, zsírsvk, kronsvk, vlmint szénhidrátok mennyiség-változásár Rhizoctoni solni (plántdőlés) fertőzés esetén. MILCEVICOVA et l. (2010) kuttási is erősítik eredményeinket. Fogékony és ellenálló Mlus fjtákon vizsgálták z Erwini mylovor fertőzés htását védekezési válszokn szerepet játszó endogén komponensekre, például különöző szénhidrátok (glükóz, fruktóz és szchróz) mennyiségére. Eredményeik zt igzolták, hogy z lcsony szénhidrát trtlom kedvezőtlen körülményeket iztosít ktérium szporodásánk. A citrus féléken klorózist (Citrus vriegted chlorosis, CVC) okozó két ktériumfj Xylell fstidious, és Yellow shoot disese -ért felelős Hunglonging, HLB ktérium htását vizsgálták szénhidrátok és más endogén vegyületek mennyiségével összefüggésen. A trópusi, szutrópusi területeken előforduló kteriális fertőzés tünetei sápdt levelek, melyek zölden elhlnk, mjd z egész növény gyökeréig kiszárd, zölden pusztul el. A kísérletek lpján szénhidrátok mennyiségi változás tünetek megjelenésével szoros összefüggést mutt. A fertőzött leveleken tlálhtó legmgs glükóz és szchróz koncentráció. A vizsgált minták közül legkevese szénhidrát z egészséges leveleken volt (CARDINALI et l. 2012). LOVE et l. (2005) krfiol mozik vírus Culiflower mosic virus (CMV) htását figyelték meg fehérrép időse és fitl levelein. A kísérleten 7 npos periódusokn vettek levélmintát 28 npon keresztül. Az oldhtó szénhidrátokr (glükóz, fruktóz, és szchróz) vontkozó mérések szerint z időse leveleken mind fertőzött mind pedig kontroll esetéen folymtos növekedést detektáltk. Fitl leveleken, zonn 28. np után ismét lecsökkent szénhidrát koncentráció. Glükózr megismételve méréseket, kifejlett (időse és ngyo méretű) levelek esetén hsonló következtetésre jutottk. A fitl leveleken zonn más volt z eredmény: kontroll növényeken trtós, egyenletes glükóz mennyiséget mértek, vírussl fertőzött leveleken zonn csk folymtosn csökkenő vgy csk egy izonyos minimum szint elérését követően növekvő glükóz mennyiséget mértek. ALI et l. (2012) peronoszpór (Peronospor sp.) fertőzés htását tnulmányozták rezisztens és fogékony szőlőfjtákon szénhidrátok vizsgáltávl. A ht órás periódusn vett levélminták nlizise lpján fogékony fjtán mgs glükóz trtlmt mértek, mint z ellenálló fjtán. 30

31 MANDAL et l. (2012) dohány mozik vírussl (Tocco mosic virus) fertőzött dohány növényeket vizsgáltk. Azt tlálták, hogy vírusfertőzés htássl vn z nygcserére, és növényen lévő szénhidrátok mennyiség-változásár, már fertőzés utáni első órán. Az eredmények zt muttták, hogy fertőzött növényeken háromszor mgs z össz-metolitok, z minosvk és szénhidrátok (zon elül is glükóz) koncentrációj, kontrollhoz képest fertőzés után vett mintákn A kvterner mmónium vegyületek és stressztűrés közötti kpcsolt A kvterner mmónium vegyületek és más metil-donor molekulák humán etegségek prevenciójávl kpcsoltos jelentősége izonyított, htásmechnizmusuk vizsgált intenzíven fejlődő kuttási terület, míg növények stresszhtásokkl szemeni védekezéséen etöltött szerepük kevésé vizsgált. A növények természetes élőhelyeiken gykrn ki vnnk téve különféle stressz-htásoknk, ezért kifejlesztenek olyn védelmi rendszereket, melyek növényi válszrekciókkl segítik stressz elleni védekező képességük kilkulását. A védekezési rekciókn szerepet játszó endogén vegyületek közül formldehidciklus (metilezési körfolymt) vegyületei közé trtozó metil-donor N-metilezett vegyületekkel kpcsoltosn izonyították, hogy legtö iológii rendszeren megtlálhtók, és kiemelkedően fontosk növények életfolymtin. Még nem teljesen ismert, hogy ezek vegyületek (pl. z N-metilezett kvterner-mmónium vegyületek: kolin, etin, trigonellin, trimetil-lizin, krnitin) pontosn hogyn vesznek részt stressz tolernci kilkulásán, de hogy szerepük vn, zt izonyították (GOPAL et l , NUCCIO et l. 2001, SULPICE et l. 2003). A kolin létfontosságú metolit. Npjinkn egyre soksodik zon pulikációk szám, melyek rról dnk információt, hogy z emeri szervezeten is nélkülözhetetlen (BLUSZTAJN 1998, NICULESCU és ZEISEL 2002). A kolin egy ún. lipotróp nyg, mely humán szervezeteken képes emulgeálni zsírokt, így részt vesz zsírsvk felhsználásán, szervezet méregtelenítéséen, gátolj koleszterin lerkódását, illetve z gy nygcseréje során cetil-kolinná lkul, mi z ingerület továításán játszik szerepet. Szervezetünk is elő tudj állítni kolint egyes nygok közreműködésével, mint például metionin és szerin fehérjék, folsv, vlmint B12 vitmin. Foszftidil-kolinként megőrzi sejthárty épségét, szerepet játszik sejten elüli kommunikáción vlmint sejtek információ-átdásán, energiellátásán, sejtstruktúrák és funkciók megőrzéséen is (VIVEKANANDA et l. 2000). 31

32 Az etnol-min foszftidil szármzékánk metilezésekor egy kvterner-mmónium szármzék, foszftidil-kolin más néven, lecitin keletkezik. A kolin és foszftidiletnolmin együttesen iológii memránok lkotóelemei, melyek rányánk szályozás elsősorn trnszmetilezés során vlósul meg (NÉMETH 2002). A lecitin leontásáól, pedig kolin keletkezik, mely zután oxidációs lépéseken keresztül glicin-etinná képes lkulni (4. ár). 4. ár A kolin oxidációs lépései (NÉMETH 2002) A etin kilkulási folymtánk ismerete és szályozásánk tnulmányozás például válsz lehet rr kérdésre, hogy felhlmozódás egy dptív rekción keresztül történik, vgy véletlenszerű, stressz-htástól függő válszrekció, melyet már z 1958-s évektől kuttnk. A glicin-etin keletkezése szerinől, stresszhtást nem kpott cékláól (Bet vulgris) vett levélmintán következő képpen lkul: Szerin Etnolmin N- metil-etnolmin N, N-dimetil-etnolmin Kolin Betin ldehid Glicin etin. A kvterner-mmónium vegyületek közé trtozó glicin-etin (továikn: etin) egy olyn mfoter vegyület, mely vízen rendkívül jól oldódik, és felhlmozódik izonyos növényeken és mikroorgnizmusokn, különöző típusú stressz htásár. Vizsgáltok eredményei zt muttják, hogy z in vitro etin stilizálj z enzimktivitást és segíti memránok épségének megőrzését káros stressz htásivl szemen, mint például só-, hideg- és hő-stressz (GORHAM 1995). A etin széles kören megtlálhtó prokrióták-, eukriót mikroorgnizmusok-, mgs rendű növények-, és álltokn egyránt. MURATA és OHNISI (2006) kimuttták, hogy ktériumokn só-stressz etin kkumulálódását idézte elő védekezési rekció során. SULPICE et l. (2003) összefüggést muttott ki trnszgénikus prdicsomok leveleien és virágrészeien etin felhlmozódás és só-tűrés kilkulás között. Kísérleteiken trnszformálássl segítették etin szintézisét kolinól. Kimuttták, hogy normál prdicsomhoz képest trnszgénikus növényeken fokozott tűrőképesség lkult ki különféle stresszhtásokkl szemen. 32

33 ALLARD et l. (1998) úz fgytűrését és felhlmozódott etin kpcsoltát vizsgálták fgytűrő Frederick és fgyérzékeny Glenle úz fjtákon hideg kkumulációs időszk ltt. Mindkét fjt esetéen etin trtlom csökkenést mértek hideg kklimtizációt nem efolyásoló mgys hőmérsékleten (18-20 ºC). A hideg kklimtizációt efolyásoló lcsony hőmérsékleten (2-6 ºC) zonn növekvő etin szintet mértek mindkét fjt esetéen. A hideg kkumulációs időszk végére fgytűrő fjt 30%-l tö etint szintetiszált fogékony fjtához viszonyítv. A etin hozzájárul ktériumok, növényi és állti sejtek ozmotikus egyensúlyához és védi sejtlkotókt szélsőséges in vitro körülmények között. Ennek megvlósítás érdekéen HUANG et l. (2000) etin-termelő képességet ejutttták olyn növényeke, melyekől zelőtt hiányzott. Három különöző fj (Aridopsis, Brssic npus, Nicotin tcum) eépítették zt metolikus lépést, hol kolin - egy mindenütt jelenlévő kvterner mmónium vegyület - etinná oxidálódik ktériumól szármzó kolin-oxidáz enzim génjének folymtos expressziójávl. A legmgs etin szint vizsgált fjokn 18,6; 12,8 és 13 µmol/g volt szárz nygr számítv, mi szor kevese, mint természetes etin termelő fjokn mért szint. Mindemellett kolin-táplált trnszgénikus növények lényegesen erőseen szintetizáltk etint. A növényeknek dott kolin mennyiségének növelése tová növelte etin szintézist 613 µmol/g szárznygr Aridopsis-n, 250 µmol/g szárznygr Brssic npus-n és 80 µmol/g szárz nygr dohányn. Ezek tnulmányok megmuttják z endogén kolin ellátás jvításánk jelentőségét fiziológiilg releváns mennyiségű etin szintézisének támogtás érdekéen. Mérsékelt stressz-tolernci volt megfigyelhető néhány, de nem z összes etin-termelő trnszgénikus vonln viszonylgos hjtásnövekedés lpján. Emellett megállpították, hogy só-, szárzság- és fgy-stresszre dott válszok különözőek voltk három fjnál. SAKAMOTO és MURATA (2000) is hsonló következtetésre jutott. Spenótól és cukorrépáól szármzó etin ldehid dehidrogenáz (BADH) enzim expresszióját idézték elő dohány növényen. A kezelés htásár sóstressz-mentes spenót leveleien BADH enzim ktivitás elérte vgy meghldt sóstresszt követően mért értékeket. Azonn ők is rávilágítnk rr, hogy BADH trnszformált növények etin kkumulációj elégtelen, mivel z enzim működéséhez kolin oxidációjár is szükség vn. 33

34 Sok ktériumfjn is megtlálhtók olyn enzimek, melyeket rr hsznál, hogy kolin oxidációj során etin keletkezzen. McNEIL et l. (2001) trnszformált dohánynövényekkel folyttott kísérletek során spenótól kivont, enzimktivitáshoz köthető foszfoetnolmin N-metiltrnszferázt (PEAMT) vizsgáltk, mely enzim ötszörösére növelte foszftidil-kolin trtlmt dohány növényen. HUANG et l. (2008) közönséges lúdfűvel (Aridopsis thlin) végeztek kísérletet, zt vizsgálv, hogyn lehetne csökkenteni egy, keresztesvirágúk (Brssiccee) mgján lévő, tkrmányozási szempontól leginká káros fenolos vegyületet (sinpoylcholine, másképpen: szinpin), és ezzel egy idően növelni kolin mennyiségét. T-DNS eültetésével mutáns növényeket hoztk létre, melyeknek mgján szinpoilkolin trnszferáz (SCT) ktivitás jelentősen csökkent. Ez SCT enzim kulcsszerepet játszik szinpin kolinól történő szintéziséen. Ennek htásár mutánsokn szinpin szintje 1% lá, koliné pedig kétszeresére változott vd típushoz képest. Továi kísérleteken z SCT mutáns és vd típus Arthrocter pscens ktériumól szármzó gént ültettek e, kolin-oxidáz enzim produkciój növelése céljáól, mi kolinól növény stressz-tűrését jvító - etinná vló lkulásért felelős. A kolin oxigénázhoz köthető gén eültetését megelőzően sem vd- típusú lúdfű, sem mutáns mgján nem volt detektálhtó mennyiségen jelen etin, de kolin oxigénáz enzim htásár etin-szint kétszeresére nőtt kontrollhoz képest. Ezt z összefüggést kolin és etin ioszintézise közötti kpcsolt mgyrázz. Számos növényfjon végeztek kísérleteket kolin szintézisre nézve. Jelentős különségeket láttk n, hogy hogyn szintetizálódik kolin foszftidil-kolinól. A litopfélék (Chenopodice) cslád növénye, spenót (Spinci olerce) zon növények közé trtozik, melyeken képes felhlmozódni etin. SUMMERS és WERETILNYK (1993) etin szerepét vizsgálták, vlmint, hogy hogyn módosul kolin szintetizálódás só-stressz htásár. A kísérlethez szikes, illetve jó termőtljon nevelt növényeket hsználtk. Azt tlálták, hogy szikes tlj htásár spenót növények leveleien ngyo koncentrációjú kolin és etin mérhető. Ennek kísérletnek z lpj egy olyn tnulmány volt, melyen összefüggést figyeltek meg etin mennyiségi növekedése, és só-stressz között (COUGHLAN és JONES 1980). A kísérletet megismételve, spenót növényeket 300 mm NCl-ot trtlmzó vermikulitn 24 órán át előkezelték. Az eredmények kimuttták, hogy leveleken felhlmozódott etin (COUGHLAN és JONES 1982). 34

35 A kolin foszfo-trimetil-etnolminól (foszfo-kolinól) képződik foszfoetnolmin három metilációs lépése után, hidrolízissel. Késői kuttásokn ezt folymtot vizsgálták foto-periódussl összefüggésen, spenótn. A növényeket 8 ór fénynek és 16 ór sötétnek tették ki, mi zt muttt, hogy metilációt ktlizáló enzim mennyiségének szintje világos periódus végén legmgs, míg z zt követő sötét szkszn leglcsony. A meghosszított (> 16 ór) sötét periódus enzim-ktivitás csökkenéshez vezetett, ám ez szint visszállt, mikor ismét fényt kptk növények. Ezzel ellentéten metilációs enzimek ktivitás nem muttott szignifikáns különséget fény és sötét periódus htásár. A növényeken 200 mm NCl os (só-stressz) kezelés htásár kétszeresére növekedett mindhárom metilációs enzim ktivitás, kontrollhoz viszonyítv, de csk zoknál növényeknél, melyek ezzel egyidejűleg fényt is kptk. Ezek z eredmények rr utlnk, hogy fény is szükséges növény só-stressz okozt válszrekciój során ekövetkező kolin termeléséhez (WERETILNYK et l. 1995). A legtö növény kloroplsztiszán két lépésen termelődik etin kolin oxidációj során. Első lépésen etin szintéziskor kolin oxigénáz (CMO) enzim vesz részt z átlkulásn, mely egyes növényeken, mint például dohányn is, lcsony szinten vn jelen. Ennek tnulmányozásár irányultk NUCCIO et l. (2001) kuttási. Előállítottk egy olyn trnszgénikus dohányt, melye spenótól szármzó CMO gént ültettek e, mi megfelelően működött. Só stressz htásár 10% ngyo CMO szintet mértek, spenóthoz képest. Azonn etin mennyisége egyránt lcsony mrdt kezelt és kezelést nem kpott növényeken, vlmint kimuttták, hogy etin folymt során nem omlott le. Ennek kpcsán CMO növényekhez izonyos mennyiségű kolint dtk, és zt tpsztlták, hogy kolin és etin szint is leglá hrmincszorosár növekedett. A kolin prekurzori (mono- és dimetil-etnolmin) szintén növelték kolin és etin szinteket, de z etnol-min (nem metilezett szármzék) esetéen nem következett e ez változás, jelezve, hogy kdály ütközik metilezés első lépése. A közvetítő enzim, mi ezért felelős csk 3% -n volt jelen dohányn spenóthoz képest. Azt következtetést vonták le, hogy rendelkezésre álló szd kolin mennyiségének megnövelése szükséges hhoz, hogy dohány növényeken is olyn szinten legyen etin, mint zokn növényeken, melyek természetes körülmények között is ngyo mennyiségen termelnek kolin oxidáz enzimet. ÁDÁM et l. (1989) Árp mozik vírussl (BSMV, Brley stripe mosic virus) és Po szemilátens vírussl (PSLV, Po semiltent hordeivirus) fertőzött árp leveleket 35

36 vizsgáltk. Nem tláltk összefüggést tünetek súlyosság és klorofill veszteség között, viszont ngymértéken növekedett foszftidil-kolin szint leveleken fertőzés htásár. ARAKAWA et l. (1990) kvterner mmónium vegyületek felhlmozódását vizsgálták stresszmentes és sóstressznek kitett árp növények zöld leveléen, etiolált leveléen és gyökeréen. Betint és kolint tláltk mind stresszmentes, mind pedig sóstressznek kitett leveleken egyránt. Közvetlenül stressz állpot előidézését követően levelek etin trtlm folymtos emelkedést muttott, stresszhtás hetedik npján megközelítőleg hétszeresére emelkedett kiindulási állpothoz viszonyítv. A stresszmentes zöld levelek etin trtlm ötszöröse volt mind z etiolált levelekhez, mind pedig gyökerekhez képest, mely kloroplsztiszn történő intenzív etin szintézisre utl. Míg számos növényfjn képes felhlmozódni etin, ddig közönséges lúdfű (Aridopsis), rizs (Oryz stiv) és dohány (Nicotin tcum) növények kivételt képeznek; nem tekinthetők etint felhlmozó növényeknek. Az Aridopsis-on és Nicotin-n végzett trnszformálási evtkozások sikeresen megnövelték védekezésen izonyítottn szerepet játszó komponensek mint például etin termelődését, és ez megnyitj lehetőséget rr, hogy későieken z ipri növényeken (mint például rizs, urgony vgy cukorrép ) is növeljék ezen vegyületek termelődését (CHEN és NUCCIO. 2002). Az utói évek pulikációi lpján tö irányú kuttások fogllkoznk etin szerepével. Egy 2011-en megjelent, új szdlom szerint például z ntiiotikumos klónszelekciót le lehet váltni etin ldehid dehidrogenáz lpúr (DANIELL 2011). AWAD és mtsi. (2015) felületi etin kezelés htását vizsgálták z El- Bydi sztli szőlőnél 30 npos tárolást, mjd 2 npos pultontrtást követően. Tnulmányuk szerint etin részt vesz z ozmoreguláción, sejtmemrán stilizálásán, vlmint fotoszintetikus pigmentként is funkcionál. A felületi etin kezelés csökkentette rothdás mitti ogyóveszteséget, pozitív htássl volt húskeménységre, fenol és flvonoid koncentrációr és peroxidáz és polifenoloxidáz ktivitásr. Megállpították, hogy etin oldttl történő exogén kezelés htásár ogyó hossz ideig megőrzi minőségét, így kezelés természetes lterntíváj lehet tárolásn hsználtos szintetikus kemikáliáknk. A pulikációk túlnyomó része kolinnl és etinnl fogllkozik, ugynkkor fontos megemlíteni töi - áltlunk is vizsgált kvterner mmónium vegyület (trigonellin, krnitin és trimetil-lizinnek) szerepét is védekezésen. 36

37 A trimetil-lizin (TML), mely sejtosztódást serkentő vegyület segíti gonnövények növekedését és fokozz terméshozmot (KOVÁCS et l. 1984). Az N-metilezett lizineket kis mennyiségeken trtlmzó permetlé ppm koncentrációjú oldtávl végzett permetezés gátolt klorofillok leontását, serkentette fehérje szintézist és növelte fotoszintézis intenzitását (JENEY et l. 1980). Bnövények metil-donor vegyületekkel, krnitinnel és trimetil-lizinnel történő vegyszeres kezelése z Uromices phseoli kórokozóvl szemen rezisztenciát indukált (TYIHÁK et l. 1990, 1998). Hő-stressz htásár vizsgált növény (Phseolus vulgris) 5 C-on tárolt leveleien változtln kolin trtlom mellett, TML mennyisége nőtt és trigonelliné csökkent, 40 C-on pedig trigonellin szint változtln, és kolin-, vlmint TML koncentrációk csökkentek (TYIHÁK et l. 1989). A "Kék-Dun" genotípusú mákszemek csírázttáskor hozzádott trimetillizin hidroklorid (TML-HCl) htásár megnövekedett TML szint, mely serkentette sejtosztódást. Hsonló eredményeket kptk más növényi fjok (úz, árp,, kender és len) esetéen is (TYIHÁK et l. 1990). A krnitin egy olyn vízoldhtó molekul, mely emeren, és áltlán z álltfjokn, mikroorgnizmusokn és növényeken megtlálhtó. Fiziológii szerepe vn hosszú szénláncú zsírsvk égetéséen, vlmint számos más nygcsere- és sejtfunkciój is ismert. Az L-krnitin molekul enzimtikus rekciók segítségével észtereket tud képezni. Bár humán szervezet lpvetően szintetizálni képes krnitint (májn és veséen metionin és lizin segítségével), de táplálkozássl is tudj iztosítni megfelelő krnitin szintjét (REBOUCHE 1992). Éretegségeken, szívelégtelenségen, hiányállpotokn kifejezett jótékony htás vn krnitin kiegészítésnek (NAGY 2006). Az Aridopsis thlin-n krnitin ioszintézis útj hsonlóságot mutt z emlősökkel, vlmint Neurospor crss és Cndid licns gomákkl. Elsőként trimetillizin (TML) és γ utiroetin (γ BB) jelenlétét ellenőrizték, melyek krnitin prekurzori gomákn és emlősöken. Mindkét összetevő jelenléte megmuttkozott növénykivontokn. Mjd deutériumml jelölt TML-t szintetizáltk és ejutttták közönséges lúdfű (Aridopsis thlin) mgoncok. A kromtográfiás és tömegspektrometriás vizsgáltok tisztán kimuttták, hogy γ BB és krnitin is deutériumml jelölt lett, tehát növényeken is ugynzokól z 37

38 előnygokól képződik krnitin, mint z álltoknál és gomáknál (RIPPA et l. 2012). A nikotinsv metilezésekor trigonellin keletkezik, mi állti és növényi szöveteken egyránt előforduló kvterner mmónium vegyület. Leveleken szintetizálódik, melyek öregedésével szintje csökken kolinnl együtt, és terméséréskor felhlmozódik, főleg hüvelyesek (Fcee) mgvin, mely cslád növényeien hormonális szályozóként is zonosították (SÁRDI és STEFANOVITS-BÁNYAI 1998, NÉMETH et l. 2000, EVANS 1981). Bleveleken (Phseolus vulgris) z endogén formldehid trtlom változásit vizsgálv megállpították, hogy zok korrelálnk hőmérséklet változásávl. Változást tpsztltk trigonellin, kolin és trimetil-lizin formldehid-generátorok koncentrációján (TYIHÁK et l. 1989) A formldehid eredete iológii rendszereken és trnsz-metilezés Az endogén formldehid (HCHO) előfordulását és szerepét metilációs és demetilációs folymtokn számos kuttás tnulmányozt (KEDDERIS és HOLLENBERG 1983, HUSZTI és TYIHÁK 1986, TYIHÁK et l. 1992, CHELVAJARAN et l. 1993). A metilációs körfolymt során hisztmin-nmetiltrnszferáz z emlősök szöveteien ktlizálj hisztmin metilációját (N-metilhisztminná). A metilációs körfolymtn SAM (S-denozil-L-metionin, SAM) metildonorként viselkedik és S-denozil-homociszteinné (SAH) lkul, mielőtt zonn metil csoportj eljut z kceptor molekulához, átmeneti termékként formldehid keletkezik. Kuttások eredményei lpján megállpítást nyert, hogy formldehid képződés nem z enzimtikus trnszmetiláció mellékrekciój, hnem egy olyn folymt, mely részét képezi z enzimtikus trnszformáció komplex mechnizmusánk (5. ár). 38

39 5. ár A formldehid ciklus áttekintése és lépései A sejtnygcsere szályozás folymtin számos szusztitúciós módosítást ismerünk (például: metilezés, foszforilezés, cetilezés, glikozilezés). A megfordíthtó rekciók htnk molekulák tömegére, hidrofóicitásár, oldhtóságár efolyásolv ezzel molekulák funkcióját és z enzimktivitást. Ilyen iokémii szusztitúciók közé trtozik metilezés és demetilezés is. A trnsz-metilezési folymtok teljes körű iológii htás még kevésé ismert, de zt mondhtjuk, hogy ezek folymtok fontos szerepet töltenek e sejten elüli és fehérjék közötti kölcsönhtásokn, hiszen áltlánosn előforduló átlkulásokn vesznek részt iológii rendszereken. A metilezés közvetve efolyásolj sejtek élettni, illetve nygcsere-folymtink seességét (PAIK et l. 1981) és szerepet játszik z elektronszállítási folymtokn (POLASTRO et l. 1978). A moilizálhtó metil-csoportoknk, és z endogén formldehid (HCHO) előnygink tekinthető metil-donor vegyületeknek szerepe vn proliferációs folymtokn is (TYIHÁK et l. 2001). Bizonyítást nyert, hogy z enzimktlizált metilezési rekciók közvetett úton, tö lépésen vlósulnk meg és zokn formldehidnek szerepe vn, mert z egyes vegyületek enzimtikus metilezése formldehiden (HCHO) keresztül megy vége (HUSZTI és TYIHÁK 1986). A HCHO legegyszerű lifás ldehid, ngyon rekcióképes és legkülönöző endogén molekulákkl regálht. A metilezési és demetilezési folymtok mindig formldehidet generálnk eredetileg kontrolállt körülmények 39

40 között (TYIHÁK et l. 1998). Tehát nem melléktermék iológii rendszereken, hnem lpvető és nélkülözhetetlen összetevő, ngyrészt még ismeretlen funkciókkl, ezért előfordulásánk megismerése, segít szerepeinek megismeréséen. A mérhető HCHO trtlom képet d metilezési-demetilezési folymtokról. A iológii mintán dimedonnl, mint ddukt képző vegyülettel összegyűjthető vegyületként HCHO trnszmetilezési rekciók sokságáól szármzht, és fontos képet dht rendszerről. Az egyes növényfjokr (fjtákr) jellemző élyeg lehet növények HCHO szintje és feltételezett fő formldehid generátorok (endogén metil-donor vegyületek) felhlmozódás, ioszintézise, vlmint mennyiségi és minőségi viszonyik (SÁRDI 1994, NÉMETH 2002). Biotikus vgy iotikus stressz htásár metilezett vegyületek demetileződhetnek, melynek során z átmeneti termékként keletkező HCHO részt vesz iológii rendszer stressz-érzékeny pontjit (pl. enzimfehérjék, nukleinsvk) metilezéssel levédő rekciókn (TYIHÁK és GULLNER 1987, CHELVERAJAN et l. 1993). A demetilezési folymtokn keletkező gerjesztett HCHO és rekciótermékei (pl. H2O2-vel regálv) szerepet játszhtnk lomhullásn, progrmozott sejthláln, vgyis végeredményen iológii rendszer védekező mechnizmusán. Ezt támsztj lá, hogy növényt ért különöző iotikus és iotikus stressz htásár HCHO szint jelentősen megnő, míg HCHO generátorok szintje csökken (TRÉZL és PIPEK 1988, SÁRDI és TYIHÁK, 1998, SÁRDI és STEFANOVITS-BÁNYAI, 2006). Ngy jelentőséggel ír metilezett hisztonok felfedezése, melyek minosv molekuláól álló, DNS regulációt szályzó fehérjék, kromtin (kromoszóm) lkotói. A hisztonok metilezése sejtciklus G2 fázisán legintenzíve (LEE 1972, DUERRE és LEE 1974, TIDWELL 1986). A metilezés feltehetőleg szerepet játszik kromtin szerkezetének kilkításán, és ezen keresztül áttételesen génktivitás szályozásán is (DUERRE és BUTTZ 1990). Kimuttták DNS ázisink metilezését, megállpították továá rioszomális-, és trnszfer-rns-eknek izonyos ázisink (például urcil timinné történő) metilezését is (STRYEER 1988). Fontos z m-rnsek láncvégi záróspkáink metilációj is, melyek így hozzájárulnk lánc stilitásához és védelméhez, illetve rioszómához vló megfelelő kpcsolódásán segítenek (STRYEER 1988). 40

41 Az denin ill. citozin egységek metilezése fontos szerepet játszik duplikációt követően "szülő" és komplementer "utód" láncok és z idegen DNS megkülönöztetéséen, ill. génktivitás szályozásán. A kettős hélix utentikus GATC szekvenciáján (G - gunin; A - denin; T - timin; C - citozin) z denin metilezett, komplementer másoltn nem. Ez z eltérés szolgál lpul töek között szintézisen hiásn kódolt DNS részek kijvításán (NÉMETH 2002). A HCHO generátorok egyes nygcsere-folymtokn résztvevő endogén N-, S- és O- metilezett vegyületek metil-csoportji demetilezési rekciókn HCHO előnygink tekinthetők. Kiemelkedően fontos z N-metilezett vegyületek szerepe ( sejtosztódást fokozó metil-lizineknek, vgy z minosvkól keletkező kvterner mmónium-vegyületeknek (NÉMETH 2002), ugynis jelentőségük vn növények stressz-tolernciájánk lkulásán is (BLUNDEN et l. 1985). Az endogén folymtokn szd (mérgező) HCHO nem jelenik meg (TYIHÁK et l. 1998), csk kötött formán vn iológii rendszereken, különöző molekulákhoz különöző erősséggel kötötten. Az endogén formldehid dimedon dduktként történő mérésén keresztül iológii trnsz-metilezés egyszerű nlitiki módszerekkel követhető (SÁRDI és TYIHÁK 1994, 1998). Nprforgó levelek vizsgált lpján z N-metilezett vegyületek csúcsi leveleken voltk legngyo mennyiségen megtlálhtók, mennyiségük levél korávl csökkent (TYIHÁK et l. 1992). Különöző növényfjok vizsgáltávl tnulmányozták metilezés és demetilezés folymtát, kori fejlődési szkszokn mérhető formldehid mgs szintjét és teljes N-metilezett vegyületek felhlmozódását tpsztlták. Időse szöveteken már lecsökkent z utóik mennyisége, míg HCHO szint viszonylg mgs mrdt. A kísérlet eredménye mérhető HCHO trtlomn különséget, zz korfüggést muttott görögdinnye csírnövény és z egy lomleveles állpot vizsgált során (SÁRDI, 1994, SÁRDI és TYIHÁK, 1998). Azt, hogy z egyedfejlődés során metilezési és demetilezési folymtok eltérő seességgel mehetnek vége, és ezért z élőlények endogén HCHO trtlmánk mérhető mennyisége fejlődési állpottól függhet SÁRDI és STEFANOVICS- BÁNYAI (1998) is vizsgálták. A trnszmetilezési folymtokn szerepet játszó vegyületek mennyiségének korfüggő változásit növényeken tnulmányozv megállpították, hogy z endogén HCHO mennyisége legfitl és legidőse leveleken volt legmgs. A viszonylg ngyo HCHO trtlom z időse leveleken metilezett vegyületek peroxidáz vgy demetiláz enzimek áltl ktlizált 41

42 demetilezési folymtoknk tuljdoníthtó. A levélfejlődés és öregedés során metilezett vegyületek közül trigonellin és kolin koncentrációj lecsökkent, míg peroxidáz ktivitás folymtosn nőtt z idő előrehldtávl. Az időse szöveteken megnövekedett peroxidáz ktivitás szerepet játszht HCHO felhlmozódásn. ALBERT et l. (1998) z ontogenezis kori szkszát vizsgálták tömeg és sűrűség lpján válogtott mkkegyedeken. A HCHO-trtlom kezdeti növekedését intenzív demetilezési folymtokhoz kötötték, mjd z ezt követő csökkenést metilezési folymtok előtére kerülésével mgyrázták. NÉMETH szerint - ki z ontogenezis kori szkszit vizsgált - HCHO és természetes generátori érzékeny indikátori z ontogenezisnek. A HCHOtrtlomn ekövetkező változások determinisztikusn követik z egyes egyedfejlődési állpotokt (NÉMETH 2002). A HCHO trtlom mérésére különöző, elsősorn kromtográfiás módszereket fejlesztettek ki, melyek során HCHO dimedon, mint ddukt-képző regens hozzádásávl mutthtó ki (FRISELL és MACKENZIE 1958, SÁRDI és TYIHÁK 1994). A kidolgozott és lklmzott módszerek között vn vékonyréteg kromtográfiás (GERSBECK et l. 1989), személyi túlnyomásos rétegkromtográfiás (OPLC) (TYIHÁK 1987) és HPLC-s nlitiki módszer (SÁRDI és TYIHÁK, 1994). A HCHO dimedon dduktjánk (formldemeton), és HCHO természetes potenciális generátorink (etin, kolin, trigonellin, L-krnitin, N ε -trimetil-l-lizin) meghtározásár nlitiki OPLC-s módszert dolgoztk ki eltérő eluensek hsználtávl (TYIHÁK 1987, GERSBECK et l. 1989). Az endogén formldehid és generátorink minőségi és mennyiségi változási izonyítottn kpcsoltn állnk különöző fiziológii eseményekkel és környezeti htásokkl, így zok jelző-molekuláknk tekinthetők, ár metilezési és demetilezési rekciók összes molekuláris résztvevője nem teljesen tisztázott. A növények különöző stressz-tényezők áltl kiváltott válszrekción kvterner mmónium vegyületek mennyiségi változási összefüggést muttnk, például kolin és trimetil- lizin koncentráció csökkenése mindig formldehid (HCHO) trtlom növekedésével vn összefüggésen. SÁRDI (1994) HCHO-t, kolint és TML-t detektált fuzáriumos (Fusrium oxysporum) fertőzésre érzékeny és ellenálló görögdinnye fjták gyökereien. Homeosztázisn z ellenálló genotípusn mgs kolin és TML szint mellett, csökkent HCHO mennyiséget detektált fogékonyhoz képest. Fertőzés htásár 42

43 hsonló tendenciájú, de idően és mennyiségi változások mértéke tekintetéen különöző változásokt tpsztlt (6. ár). () () 6. ár Kvterner mmónium vegyületek időfüggő változási különöző stresszfázisokn z érzékeny () és rezisztens () görögdinnye változtn (SÁRDI 1994, SÁRDI és TYIHÁK 1998) A kolin és TML szint egymáshoz viszonyítv hsonló, míg HCHO-hoz képest fordított tendenciájú változást muttott (SÁRDI 1994, SÁRDI et l. 2006). Demetilezési folymtok eredményeként növekedett z endogén HCHO trtlom vlmint demetiláz ktivitás vírusfertőzött dohánylevelek (Nicotin tcum cv. Xnthi nc) nyers kivontához jelzett széntomot trtlmzó L-metionint dgolv (BURGYÁN et l. 1982). Az iotikus stresszek (például fényintenzitás-változás, vegyszeres kezelés, hőmérséklet-emelkedés, ill. csökkenés és szárzság) szinte megegyező tüneteket idéznek elő z endogén HCHO és metilezett vegyületek szintjeien. Dtur innoxi kllusz kultúrák dimedonos kezelés - mint HCHO megkötő stressztényező -htásár jelentős változást muttnk endogén HCHO-képző képességüken. Ugynezen fj egyedeinek száráól készült szövettenyészeteket folymtos és szályozott fénynek és sötétnek tettek ki, melynek eredményeképp klluszn HCHO szintje lecsökkent, mindkét eseten, sötéten nevelt klluszoknál intenzíve volt csökkenés. Ugynkkor HCHO trtlmuk dimedonos 43

44 kezelés htásár ellentétes irányn változott. A négy héten keresztül fényen trtott kultúrák HCHO trtlm megemelkedett, sötéten nevelteké pedig csökkent (LÁSZLÓ et l. 1998). Hőhtásnk kitett növény levelei (Phseolus vulgris) jelentős eltéréseket muttnk HCHO és N-metilezett minosv trtlomn. A kezelések során 10 és 40 C hőmérsékletek közötti tárolás emelte HCHO trtlmt. 20 és 30 C között kiegyensúlyozott demetilezési és metilezési folymtokt mértek, melyhez képest hőmérséklet növelése inká demetilezést, csökkenése pedig metilezést fokozt (TYIHÁK et l. 1989). A fásszárú növények közül eddig elsősorn kjszi- és őszirckfák különöző növényi részeien vizsgálták formldehid és természetes generátorink (pl. kolin, TML, krnitin) mennyiségi és minőségi viszonyit. A kjszirck egyedfejlődésének különöző szkszin következőket figyelték meg: csírnövények gyökereien z N-metilezett vegyületek közülük is elsősorn TML mennyisége igen mgs volt. Az ontogenezis során idővel rányosn mért értékek csökkenése tpsztlhtó (ROZSNYAY 1987). A fentiekhez hsonló kísérletet ismételték meg (TYIHÁK et l. 1989) ugyncsk rákosodást, gutütést okozó Pseudomons syringe ktériumml és Leucostom cinctum gomávl szemen különöző mértéken fogékony kjszi- és őszirck fjtávl. Een z eseten csk növények leveleien mérték formldehid és fő generátorink mennyiségét. A vizsgáltok során z őszi- és kjszirck fák félfás hjtásink esetéen z őszirck leveleien mgs formldehid-szintet mértek, mint kjszién. Ugyncsk lényeges különséget tláltk fogékony és rezisztens fjták összehsonlítás során. A teljes N-metilezett vegyületek szintje rezisztens "vd" fjták és termesztésen toleráns fjták leveleien mgs értéket muttott, mint fogékony fjták leveleien mindkét fj esetéen A vizsgáltok helyszíne 3. ANYAG ÉS MÓDSZER A rezisztencinemesítéshez szükséges keresztezéseket Nemzeti Agrárkuttási és Innovációs Központ Gyümölcstermesztési Kuttóintézet Érd Elvir mjori kísérleti telepén végeztük és végezzük jelenleg is. A kísérleti munk 1991-en 44

45 kezdődött Michigni Állmi Egyetem és Kuttó intézet közötti együttműködési progrm keretéen. Érd Elvir mjor természeti dottságit z Érd-Elvir mjori meteorológii állomás ( ) dti szerint következőkkel jellemezhetjük: z észki szélesség 47. fokánk 20. percén, keleti hosszúság 18 fokánk 51. percén fekszik, átlgos tengerszint feletti mgsság 111 méter. A npfényes órák szám évenként átlgosn 1950 ór. Az évi középhőmérséklet 10,3 ºC, tenyészidőszk (IV-IX. hó) átlghőmérséklete 17,0-17,5 ºC. Az átlgos évi cspdékmennyiség mm, melyől tenyészidőszkr mm jut. A tenyészidőszk reltív pártrtlm átlgosn 68-70%. A tljvízszint átlgos mélysége 4 méter, ingdozás 1 méter A vizsgáltok nyg A kísérleti ültetvényt 1996-n létesítették keresztezéses nemesítés eredményeként létrejött hirid mgoncok vizsgáltánk céljáól (7. ár). A kísérleti tálán cseresznye keresztezéses nemesítési progrmól szármzó hirid mgoncok vnnk túlsúlyn, de itt tlálhtók meggy hirid mgoncok is. Az ültetvényt z előző éves nemesítési progrmunk eredményességétől függően évente új egyeddel ővítjük, melynek 5-10%- meggy. A fákt 6 x 1,5 m távolságr ültettük, soronként 182 fát, 20 sorn összesen 3640 f vn. Dolgoztomn már termőre fordult Érdi őtermő x Csengődi hiridmgonc populációjánk legígéretese egyedeinek értékelési és vizsgálti dtit dolgoztm fel. A rezisztencinemesítési progrmunkt tová folyttjuk, és évről évre értékeljük, minősítjük meggy hirideket, ővítjük kísérleti ültetvényt. 7. ár A hirid ültetvény sziromhullás után (Érd-Elvir mjor, 2012) 45

46 A vizsgált nemes fjták Csengődi meggyfjt Állmilg elismert válsztékővítő fjt. Nemesítője: Apostol János. Mgyr tájfjt szelekcióól szármzik. Középkorán virágzik, öntermékeny fjt. Termékenyíti z Érdi ngygyümölcsűt és középidően nyíló Pándy 279 fjtákt. Rendszeresen és igen őven terem. A terméseket csokrosn hozz. Későn fordul termőre, zonn 8. év után igen őtermő. Június e körül érik. Gyümölcse középngy, átlgosn 5 g tömegű, mm átmérőjű. A héj színe kárminpiros, z érés végére sötétordó. Hús középkemény, rostos, őlevű, erősen festőlevű, nehezen válik el hosszú kocsányától. Gyümölcse ngy szárznyg trtlmú. Fáj igen erős növekedésű, fitl korn erősen felfelé törekvő és metszés htásár erős hjtásképződéssel regál. A termőre fordult f ágit termések tömege széthúzz és oltoztos koron lkul ki. A meggy lumeriellás levélfoltosodás, moníliás és citospórás ágelhlás etegségekkel szemen ellenálló, ezért integrált termesztésre lklms fjt (8. ár), (APOSTOL 1998). 8. ár Csengődi meggyfjt Érdi őtermő meggyfjt Állmilg elismert árufjt. Nemesítője Mlig Pál és Apostol János. A Pándy és Ngy ngol keresztezésével állították elő. Korán virágzó, öntermékeny fjt. Igen őtermő. Június körül érik, Pándy előtt 6-8 nppl. Gyümölcse középngyngy, megjelenése z üvegmeggyre emlékeztet. Tömege 5-6 g, átmérője mm. 46

47 Alkj megnyúlt göm. Héj sötét kárminpiros színű. Hús sötétordó, középkemény, finomn rostos, őlevű, közepesen festőlevű. Íze kellemesen édes-svs, hrmonikus meggyíz. Kocsány középhosszú. Fáj sjmeggy lnyon középerős, meggy lnyon közepesnél gyengé növekedésű. Koronáj szétterülő göm lkú. Helytelen koronkilkítás esetén ngy termés tömege ltt vázágk könnyen lehsdnk. Felkopszodásr csk kissé hjlmos. Moniliás ágelhlás elleni védekezést igényel, továá jánlott metszési felületek védelme, sefelületek kezelése. Sokoldlún felhsználhtó, friss fogysztásr, hűtő- és konzervipri célr egyránt lklms (9. ár), (APOSTOL 1998). 9. ár Érdi őtermő meggyfjt Az Érdi őtermő és Csengődi szülőpár vizsgált hiridjei Monilini lx fertőzéssel szemen ellenálló hiridek 7/67-68 Középidően virágzó, öntermékeny fjtjelölt. Öntermékenységének mértéke 10% körüli. Termőképessége közepes. Június 6- körül érik, Pándy előtt 3 héttel. Gyümölcse ngy, megjelenése z üvegmeggyre emlékeztet. Tömege 6-7 g, átmérője mm. Alkj megnyúlt göm. Héj sötét kárminpiros színű. Hús sötétordó, középkemény, finomn rostos, őlevű, közepesen festőlevű. Íze kellemesen édessvs, hrmonikus meggyíz. Kocsány középhosszú. Fáj erős növekedésű. Koronáj erősen felfelé törekvő. Elsősorn friss fogysztásr jvsolt fjtjelölt. 47

48 7/47 Középidően virágzó fjtjelölt. Öntermékenységének mértéke 5% körüli. Termőképessége közepes. Június 6- körül érik, Pándy előtt 3 héttel. Gyümölcse közepes, megjelenése Csengődire emlékeztet. Tömege 4-5 g, átmérője mm. Alkj megnyúlt göm. Héj sötét kárminpiros színű. Hús sötétordó, középkemény, finomn rostos, őlevű, közepesen festőlevű. Íze kellemesen édes-svs, hrmonikus meggyíz. Kocsány középhosszú. Fáj erős növekedésű. Koronáj erősen felfelé törekvő. Elsősorn friss fogysztásr jvsolt hirid. 7/141 Középidően virágzó önmeddő fjtjelölt. Termőképessége közepes. Június 10-e körül érik, z Érdi Juileumml egyidően. Gyümölcse ngy, megjelenése z üvegmeggyre emlékeztet. Tömege 6-7 g, átmérője mm. Alkj megnyúlt göm. Héj sötét kárminpiros színű. Hús sötétordó, középkemény, finomn rostos, őlevű, közepesen festőlevű. Íze kellemesen édes-svs, hrmonikus meggyíz. Kocsány középhosszú. Fáj erős növekedésű. Koronáj erősen felfelé törekvő. Elsősorn friss fogysztásr jvsolt hirid Monilini lx fertőzéssel szemen közepesen ellenálló és fogékony hiridek 9/5-6 Középkorán virágzó fjtjelölt. Öntermékenységének mértéke 5% ltti. Termőképessége közepes. Június 10-e körül érik, z Érdi Juileumml egyidően. Gyümölcse középngy, megjelenése z Érdi őtermőre emlékeztet. Tömege 6 g, átmérője mm. Alkj göm. Héj sötét kárminpiros színű. Hús sötétordó, középkemény, finomn rostos, őlevű, közepesen festőlevű. Íze kellemesen édessvs, hrmonikus meggyíz. Kocsány középhosszú. Fáj középerős növekedésű, göm koronát nevel. Moniliás ágelhlássl szemen ellenálló. Elsősorn friss fogysztásr jvsolt hirid. 9/21 Középidően virágzó fjtjelölt. Önmeddő. Termőképessége közepes. Június 10-e körül érik, z Érdi Juileumml egyidően. Gyümölcse középngy, megjelenése z Érdi őtermőre emlékeztet. Tömege 5-6 g, átmérője mm. Alkj göm. Héj sötét kárminpiros színű. Hús sötétordó, középkemény, finomn rostos, őlevű, 48

49 közepesen festőlevű. Íze kellemesen édes-svs, hrmonikus meggyíz. Kocsány középhosszú. Fáj középerős növekedésű, felfelé törő koronát nevel. Moniliás ágelhlássl szemen közepesen ellenálló. Elsősorn friss fogysztásr jvsolt hirid. 9/24 Középkorán virágzó fjtjelölt. Önmeddő. Termőképessége közepes. Június 10-e körül érik, z Érdi Juileumml egyidően. Gyümölcse ngy, megjelenése z Érdi őtermőre emlékeztet. Tömege 6-7 g, átmérője mm. Alkj göm. Héj sötét kárminpiros színű. Hús sötétordó, középkemény, finomn rostos, őlevű, közepesen festőlevű. Íze kellemesen édes-svs, hrmonikus meggyíz. Kocsány középhosszú. Fáj gyenge növekedésű, göm koronát nevel. Moniliás ágelhlássl szemen közepesen ellenálló. Elsősorn friss fogysztásr jvsolt hirid. 9/91 Korán virágzó fjtjelölt. Önmeddő. Termőképessége közepes. Június 5-7-e körül érik, z Érdi Juileum előtt egy héttel. Gyümölcse ngy, megjelenése z Érdi őtermőre emlékeztet. Tömege 6-7 g, átmérője mm. Alkj göm. Héj sötét kárminpiros színű. Hús sötétordó, középkemény, finomn rostos, őlevű, közepesen festőlevű. Íze kellemesen édes-svs, hrmonikus meggyíz. Kocsány középhosszú. Fáj középerős növekedésű, göm koronát nevel. Moniliás ágelhlássl szemen ellenálló. Elsősorn friss fogysztásr jvsolt hirid. 9/79-80 Korán virágzó fjtjelölt. Öntermékenységének mértéke 15%-ot meghldó.termőképessége kiváló. Június 12-e körül érik, z Érdi Juileum fjtávl egyidően. Gyümölcse közepes méretű, megjelenése z Érdi őtermőre emlékeztet. Tömege 5 g, átmérője mm. Alkj göm. Héj sötét kárminpiros színű. Hús sötétordó, középkemény, finomn rostos, őlevű, közepesen festőlevű. Íze kellemesen édes-svs, hrmonikus meggyíz. Kocsány középhosszú. Fáj gyenge növekedésű, göm koronát nevel. Moniliás ágelhlássl szemen erősen fogékony. Elsősorn friss fogysztásr jvsolt hirid. 49

50 3.3. A vizsgálti módszerek Öntermékenység vizsgált A termésiztonság lpvető feltétele z öntermékeny fjták hsznált, ezért rezisztenci nemesítési progrmunkn lpvető fontosságúnk trtjuk hiridek öntermékenység vizsgáltát. Az öntermékenyülés vizsgált elvégzéséhez kiválsztott hiridek ágrészeit virágzás fújt imós stádiumán izolálni kell (10. ár). Az izoláláshoz vízálló rgsztású vjpergmen zcskókt hsználtunk (11. ár). Mielőtt zcskó felhelyezésre kerül, megszámoljuk imókt. A zcskókt sziromhullást követően távolítjuk el úgy, hogy rögzítés helye fölött 5-10 centiméterrel htározott mozdulttl letépjük zcskót, meghgyv egy ppírgllért kijelölt hjtáson, így későieken könnyedén megtlálhtó vizsgált gllyrész. Een z időszkn gyümölcskötődés már megtörtént. Ezután z érési idően megszámoljuk kijelölt gllyrészen kötődött gyümölcsöket és virágszámml összevetve, százlékosn kifejezzük z öntermékenyülés mértékét. An z eseten eszélhetünk iztonságos öntermékenyülésről, h z izolált virágok minimum 10%-áól fejlődik gyümölcs. 10. ár Meggy gllyrészlet fújt virágimós stádiumn öntermékenyülés vizsgált előtt 11. ár Az öntermékenyülés vizsgálthoz felzcskózott 9/91- es hirid Gyümölcstömeg vizsgáltok A gyümölcstömeg vizsgáltok során gyümölcsöket teljes érésen szedtük, genotípusonként 1 kg-ot, melyeken megszámoltuk gyümölcs drszámot, és egyenként minden gyümölcsöt digitális mérleg segítségével lemértük. A méréseket 2010 és 2014 között minden éven megismételtük. 50

51 3.3.3 Rezisztenci vizsgáltok Monilini lx izolátumok ptogenitásánk vizsgált A fjták és szdföldi spontán fertőzések lpján kiválsztott hiridek mesterséges fertőzéséhez különöző gzdnövényekről szármzó M. lx gom törzsek álltk rendelkezésünkre. Az öt féle moníli izolátumot z MTA Növényvédelmi Kuttóintézetétől kptuk (2. tálázt), melyek közül lortóriumi mesterséges fertőzési kísérletek lpján válsztottuk ki leginká fertőzőképes törzset. Az izolátumok teszteléshez fogékony Érdi őtermő szülőfjtát hsználtuk. A M. lx kórokozóvl szemeni ellenállóság értékelése céljáól párhuzmosn lortóriumi és szdföldi provoktív fertőzéseket is végeztünk ( ), vlmint értékeltük spontán fertőzöttséget is ( ). 2. tálázt: A különöző gzdnövényekről egyűjtött M. lx izolátumok Izolátum Gzdnövény Szármzási hely Növényi rész M4 Kjszirck Érd-Elvir mjor Ágrész M10 Meggy Érd-Elvir mjor Ágrész M14 Meggy Érd-Elvir mjor Ágrész M16 Meggy Érd-Elvir mjor Ágrész M22 Kjszirck Érd-Elvir mjor Ágrész Szdföldi spontán fertőzések A szdföldi spontán fertőzések megfelelő képet nyújtnk fjták és hiridjeik természetes ellenállóképességének értékeléséhez. Ahhoz, hogy spontán fertőzés megfelelő mértéken megtörténhessen, kísérleti ültetvényt következetesen évről-évre nem részesítettük moníli elleni védelemen virágzás idején. A M. lx fertőzéssel szemeni rezisztenci teszteléséhez z lppopulációól 8 ellenálló egyedet válsztottunk ki, kontrollként hsználv két szülőfjtát. Ngy hngsúlyt fektettünk olyn egyedek kiválsztásár, melyek ngyfokú ellenállóképességet muttó Csengődi szülőfjtát megközelítő, vgy zt meghldó ellenállóképességet mutttk. A szdföldi spontán ekövetkezett M. lx fertőzésvizsgáltokt z elpusztult vesszők szám lpján értékeltük 2010 és 2012 között. A vizsgáltot június elején végeztük, mikor z elhlt leveles hjtások szárdás mitt jól elkülöníthetők z épen mrdtktól (12. ár). Ekkor vizsgált fák koronájánk jo és l oldlán 51

52 véletlenszerűen leszámoltunk vesszőt, mjd z elszárdt hjtások szám lpján htároztuk meg fogékonyság mértékét kontroll szülőfjtákhoz viszonyítv. 12. ár Szdföldi spontán M. lx fertőzés htásár ekövetkezett hjtáselhlás Érdi őtermő meggyfjtán (Érd-Elvir mjor, 2011) Lortóriumi fertőzések A szdföldi spontán fertőzések lpján kiválsztott meggy hirideket és szülőfjtákt mesterségesen ROZSNYAY (1977) módszere lpján fertőztük lortóriumi és szdföldi körülmények között. A fertőzési módszert eredetileg kjszi citospórás elhlását (Cytospor cinct Scc.) okozó gomávl történő lortóriumi körülmények közötti mesterséges fertőzések elvégzésére dolgozták ki, de M. lx gom esetén is kiválón lklmzhtó. A gomát PDA táptljon tenyésztettük és mesterséges fertőzéseket 12 npos micélium kultúrávl végeztük két éves, cm hosszú ágdrokon úgy, hogy z ágdrokon 6 mm átmérőjű lyukfúróvl készített seekre helyeztük 6 mm átmérőjű micélium korongokt (13. ár). A fertőzésre nedves vttát helyeztünk és lufóliávl rögzítettük. Az ágdrokt nedves perlite, cserépe tettük. A kontroll ágdrokt szintén lyuksztottuk, nedves vttávl és fóliávl efedtük. Genotípusonként és gom izolátumonként ágdrot fertőztünk. A fertőzött ágdrokt 20-22ºC-on 12 npig inkuáltuk folymtos öntözés, 8 ór megvilágított és 16 ór sötét periódus mellett. Az inkuáció után vékony kérget hosszán eltávolítottuk és megmértük gom áltl háncsszöveten okozott nekrózis kiterjedését, mit mm-en htároztunk meg (14. ár). 52

53 ár Szdföldi Mesterséges mesterséges fertőzés M. fertőzések lx 14. ár Mesterséges fertőzés htásár izolátumml Szdföldi lortóriumi mesterséges körülmények fertőzések kilkuló nekrózis 9/79-80-s között hiriden Szdföldi mesterséges fertőzések A vizsgáltr kijelölt egyedeken szdföldi mesterséges fertőzések során z 1-2 éves fás részeket részen virágzás végén, részen terméskötődés után fertőztük. A fertőzéshez gom 14 npos tenyészetét hsználtuk. A fertőzéseket lortóriumi fertőzésvizsgáltok fejezeten ismertetett módon végeztük termőfákon gyümölcsösen. Az értékeléseket fertőzést követő npon végeztük mivel 35 np múlv z érzékeny fjták esetéen fertőzött 1-2 éves vesszők egy része már teljesen elhlt (15. ár). A vizsgált folymán kérget eltávolítottuk, és megmértük gom áltl háncsszöveten okozott nekrózis hosszirányú kiterjedését. 15. ár Szdföldi mesterséges M. lx fertőzés htásár ekövetkezett hjtáselhlás Érdi őtermő meggyfjtán (Érd-Elvir mjor, 2011) 53

54 Anlitiki vizsgáltok Mintvétel Fjtösszehsonlítás Fjtösszehsonlító vizsgáltinkt stressz-mentes állpotn (homeosztázisn) végeztük meggyfák leveleiől és háncsszöveteiől. Az nlitiki vizsgáltokhoz M. lx fertőzéssel szemen ellenálló Csengődi és fogékony Érdi őtermő fjtákról, vlmint szelekciós nemesítés keretéen 3 éven kersztül végzett mesterséges fertőzések és spontán fertőződések eredményei lpján kiválsztott hiridjeikről gyűjtött mintákt hsználtuk. A kísérlet lpjául szolgáló hiridállományn és fjtgyűjteményen fungicides kezelést nem végeztünk. Az összehsonlító vizsgáltokhoz különöző évszkokn (tvsz, nyár, tél), tö ismétlésen gyűjtöttünk mintákt. Tvsszl (május) és nyáron (július) szülőpár mellett 4 ellenálló, és 4 fogékony hiridet vizsgáltunk, télen (decemer) Csengődi és z Érdi őtermő fjtákról, vlmint hiridjeik közül legellenálló 7/67-68 és legfogékony 9/79-80 jelű hiridekről gyűjtött háncsmintákt hsználtuk. A különöző endogén vegyületek nlitiki vizsgáltát minden eseten ugynzon homogenizált mintáól történt emérésekől végeztük. A M. lx fertőzés htásánk nyomonkövetése A szénhidrát, endogén formldehid, vlmint metil-donor vegyületek mennyiségéen fertőzés htásár ekövetkezett időfüggő változásokt, szdföldi, vlmint lortóriumi mesterséges vesszőfertőzések elvégzését követően vizsgáltuk. A fertőzéseket z Anyg és módszer fejezeten ( ) leírtk lpján végeztük, és fertőzést követően mintákt 1, 2, 3, 6, 12, 24, 48, 72 ór, vlmint 11 és 15 np múlv gyűjtöttük. A fertőzött vesszők háncs szöveteinek körkörös eltávolítás után, tünetet még nem muttó szövetmintákt fertőzött és egészséges szövetek htárán lévő 5 mm-es zónáól gyűjtöttük, feltételezve, hogy ezen területen lkul ki legintenzíve kölcsönhtás kórokozó és növény között (16. ár). 54

55 16. ár Fogékony Érdi őtermő fjt körkörösen eltávolított, fertőzött háncs szövete tünetek megjelenése után Endogén vegyületek nlitiki vizsgált OPLC (Over Pressured Lyer Chromtogrphy) technik A túlnyomásos rétegkromtográfiát (Over Pressured Lyer Chromtogrphy vgy Optimum Performnce Lyer Chromtogrphy-t (OPLC) hetvenes évek közepén mgyr kuttók fejlesztettek ki. Az OPLC lényege, hogy rétegrendszerű dszorens-ágy felületét külső nyomássl lezárjuk és mozgó fázist kényszerármlássl, (túlnyomássl) ármolttjuk. A vizsgált lpjául z un. ultrmikro (UM) kmr szolgál, ezáltl rétegen történő elválsztás reprodukálhtóság nő. Az OPLC egyesíti hgyományos rétegkromtográfi (thin lyer chromtogrphy, TLC) és ngy-htékonyságú oszlop-rendszerű folydék kromtográfi (high performnce liquid chromtogrphy, HPLC) előnyeit, zz rétegkromtográfi párhuzmos nlízis lehetőségét és HPLC-re jellemző kényszerármlást. Progrmozhtón zonos körülmények között vizsgálhtó egyszerre mint, mi összehsonlító vizsgáltoknál lpvető fontosságú. A mint-előkészítés egyszerű, gyors, mint HPLC-nél, vizsgálti mint tisztítás és z lkotók szétválsztás sokszor ugynzon rétegen is elvégezhető. Egy dott mérési módszer könnyeen dptálhtó különöző, egymástól eltérő eredetű iológii minták vizsgáltár, mint HPLC-s módszereknél. Soroztvizsgáltok rutin jellegű végzésére lklms, mint HPLC, mert 1 mint vizsgáltár vetítve gyors, és vegyszerfelhsználás szempontjáól is sokkl olcsó. 55

56 Pontosság kise, mint HPLC-s vizsgáltoké, zonn ez különség elhnygolhtó iológii minták esetén mintvételől szármzó szórások különségeihez képest. A vizsgált mint mennyiségétől függően, z nlitiki vizsgáltok (minőségi és mennyiségi meghtározás) mellett preprtív vizsgáltok céljár is lklms. Az nlitiki eredmények irtokán On-line OPLC-vl gyorsn izolálhtjuk z egyes lkotókt. A folydékszállító rendszert mikroprocesszor vezéreli. A műveleti lépések közül külső nyomás, gyors szksz és kifejlesztéshez szükséges eluens mennyisége, és ármlási seesség progrmozhtó, míg kifejlesztési idő utomtikusn kiszámolttik kiszámított. 17. ár Az OPLC műveleti lépései: folymtos vonl on-line lépés; szggtott vonl off-line lépés Az egyes lépéseket téren és/vgy idően szétválszthtjuk ( off-line ), vgy összeköthetjük ( on-line ). Ezek lpján z OPLC hsználtávl z egész kromtográfiás folymtot teljesen vgy részlegesen szétválsztott és/vgy összekötött módon végezhetjük el. A kromtográfiás folymt műveleti lépéseinek (mintfelvitel, elválsztás, érzékelés és izolálás) különöző kpcsolódási lehetőségei következtéen túlnyomásos rétegkromtográfi ngyon sokoldlú (17. ár) (TYIHÁK et l. 2012). A szénhidrátok vizsgált A szénhidrát trtlom meghtározásához gyűjtött háncs, vlmint levélmintákt feldolgozásig 32 0 C-on tároltuk. A feldolgozás során mintákt, folyékony nitrogénnel homogenizáltuk. 0,3 g homogenizátumhoz 800 µl extrháló oldtot (metnol - H2O = 80:20, v/v) dtunk, mjd 10 perces ultrhngos ráztást követően mintákt es fordulton, 10 percig centrifugáltuk. A felülúszóól 56

57 Hmilton fecskendővel Kieselgel 60 F254 vékonyréteg lpr vittünk fel mintákt és minőségi és mennyiségi zonosításhoz szükséges stndrd vegyületeket (5 µl). A stndrd keverék 1 mg/ml koncentráción xilózt, fruktózt, glükózt, glktózt, szchrózt, mltózt és rffinózt trtlmzott, mi vegyületek szeprálást követő vékonyréteg lpon vló elhelyezkedési sorrendjét is muttj felülről lefelé hldv (18. ár). A szénhidrát frkciók elválsztás túlnyomásos rétegkromtográfiás műszerrel (OPLC; OPLC-NIT Kft., Budpest) töszöri kifejlesztéses eljárássl történt. Az eluens cetonitril-desztillált víz 85:15 v/v rányú elegye volt. A 200 ml cetont, 20 ml foszforsvt (86%-os), 4 ml nilint és 4 g difenil-mint trtlmzó előhívó regenst porlsztv vittük fel vékonyréteg lpr, hogy z elválsztott vegyületek színrekciót követően láthtóvá váljnk. Ezt követően szárítószekrényen 120ºC-on trtottuk lpokt 5 percig, minek htásár különöző színen megjelentek z elválsztott szénhidrát vegyületek (18. ár). Az előhívás után szénhidrát frkciók mennyiségi értékelését denzitométerrel (Shimdzu CS-930 TLC/HPTLC scnner, Shimdzu Co., Kyoto, Jpán) végeztük (λ=540 nm). A vizsgált minták denzitométer jelének stndrdhoz vló viszonyításávl számítottuk ki szénhidrátok koncentrációját. 18. ár Szénhidrátok kromtogrmj Az endogén HCHO és metil-donor vegyületek vizsgált Az endogén HCHO és metil-donor vegyületek OPLC technikávl történő vizsgált ugynól homogenizált mintáól, ugynzzl módszerrel előkészített mintákól, egy vékonyréteglpon, töszörös, egymást követő kromtográfiás kifejlesztéssel elvégezhető. 57

58 A formldehid vizsgált Az élő szervezeteken HCHO nem szd állpotn fordul elő, hnem különöző molekulákhoz különöző erősséggel kötötten (TYIHÁK et l. 1998). A könnyen moilizálhtó metil-csoportokól átmeneti termékként keletkező HCHO dimedonnl megköthető, és dimedon dduktként történő mérésével iológii trnszmetilezési folymtok nlitiki módszerekkel követhetők (GERSBECK et l. 1989, SÁRDI 1994, SÁRDI és TYIHÁK 1998). Az ddukt vegyület képzése céljáól, folyékony nitrogénnel homogenizált mintákhoz metnolos dimedon oldtot dtunk (0,5 g mint µl 0,03%-os metnolos dimedon oldt). A mintákt trtlmzó Eppendorf csöveket hűtően tároltuk (4-5 ºC), mjd 48 ór elteltével 10 perces ultrhngos ráztást követően es fordulton, 10 percig centrifugáltuk. A felülúszóól Hmilton fecskendő segítségével mintánként µl-t vittük fel vékonyréteg lpokr (Kieselgel 60 F254). A minőségi és mennyiségi zonosításhoz kvterner mmónium vegyületek (metil-donorok) stndrdjáól 10µl-t, formldimedon stndrdól pedig 5 µl-t vittünk fel. A kvterner mmónium vegyületek stndrdként hsznált elegye N ɛ -trimetil-lizint (TML), krnitint, kolint, trigonellint (TGL) és etint trtlmzott. Ezután egy három lépcsős futttás következett. Az első futttáshoz kloroform-diklórmetán 65:35 V/V rányú elegyét hsználtuk. A kifejlesztés után, lpok megszárdását követően formldehid formldimedon dduktját UV trtományn (λ=270 nm), denzitométer (Shimdzu CS-930 TLC/HPTLC scnner) segítségével értékeltük. A továi vizsgáltokhoz lpokt cetonnl futtttuk z előforduló zvró komponensek eltávolíts céljáól. A metilezett vegyületek vizsgált A formldimedon mennyiségi kiértékelése és z cetonos lemosás után metilezett vegyületek elválsztásához vékonyréteg lpokt szélezni kell ( szorensréteget vékonyréteg lp mind négy oldlán, szélek mentén 2-3 mm vstgságn el kell távolítni, mjd lekprt felületet szélek mentén Impress II polimer szuszpenzióvl impregnálni). A szélezés folymtár zért vn szükség, hogy hrmdik, OPLC készüléken végzett futttás során megkdályozzuk z 58

59 eluens túlnyomás htásár történő túlfutását. A vizsgált során hsznált eluens n- propnol:metnol: 0,1 M N-cetát 30:3:20 V/V rányú elegye volt. A futttott lpok előhívás Drgengorf regenssel történt. A szárdást követően regensnek köszönhetően láthtóvá váltk mintán előforduló vegyületek (19. ár). A megjelenő foltokt denzitométerrel (Shimdzu CS-930 TLC/HPTLC scnner) láthtó fény trtományán (λ=525 nm) értékeltük. 19. ár Metilezett vegyületek kromtogrmj 3.4. Az dtok sttisztiki értékelése Monilini lx kórokozóvl végzett fertőzések, öntermékenység vizsgált, gyümölcstömeg vizsgáltok Az dtok sttisztiki elemzését kiértékelését Kruskl-Wllis modell segítségével végeztük, z átlgok összehsonlítását és szignifikáns differenciákt Dunn féle nemprmetrikus összehsonlítássl végeztük 95%-os megízhtósági szinten Endogén vegyületek vizsgálti Az dtok sttisztiki értékelését Anov modell segítségével végeztük, z átlgok összehsonlítását, és szignifikáns differenciákt Duncn teszt segítségével htároztuk meg 95%-os megízhtósági szinten. Az dtok sttisztiki értékeléséhez SPSS 22.0 (Chichgo USA) progrmcsomgot hsználtuk. 59

60 4. EREDMÉNYEK 4.1. Öntermékenység vizsgáltok A meggy termesztéstechnológi egyik fontos eleme z öntermékeny fjták hsznált. Mivel mindkét szülőfjt öntermékeny, ezért megvizsgáltuk szelektált hiridek öntermékenyülésének mértékét (20. ár). A kísérlet folymán megállpítottuk, hogy z Érdi őtermő öntermékenyülése 19,8 %, Csengődi fjtáé 15,5%. A kiválsztott hiridek közül 7/67-68-s, 7/47-es, 9/5-6-os és 9/79-80-s kominációk mutttk öntermékenyülést. A termesztéstechnológii szempontól elvárt minimum 10%-os öntermékenyülést két hirid 7/67-68-s (11,6 %) és 9/79-80-s (17,5 %) érte el. A 9/91-es, 9/24-es, 7/141-es és 9/21-es kominációk nem mutttk öntermékenyülést. 25 Öntermékenyülés (%) c c c 0 9/91 9/24 7/141 9/21 7/47 9/5-6 7/67-68 Csengődi 9/79-80 Érdi őtermő 20. ár A kiválsztott meggy hiridek öntermékenyülésének mértéke (Érd-Elvir mjor ) 4.2. Gyümölcstömeg vizsgáltok Fontos nemesítési szempontunk moníliávl szemen ngyfokú ellenálló képességgel rendelkező, z Érdi őtermő meggyfjt gyümölcsminőségét és méretét elérő, vgy zt meghldó, hsonlón jó termőképességű hiridek szelekciój (21. ár). Vizsgáltink lpján z Érdi őtermő meggyfjt átlgos gyümölcstömege 6 grmm volt, mely megegyezik z irodlmi dtokkl. A Csengődi meggyfjt kise gyümölcsű, mint z Érdi őtermő, mit sját méréseink is igzoltk, mivel Csengődi fjt átlgos gyümölcstömege 5 grmm volt (APOSTOL 1998). A vizsgált hiridek közül 9/91-es és 7/67-68-s gyümölcstömege ( 7/67-68-s hirid esetéen 8 grmmot elérő) szignifikánsn meghldt ngyo gyümölcsű szülőfjtát. A 7/141-es, 9/5-6-os, és 9/21-es hiridek átlgos gyümölcstömegei z 60

61 Érdi őtermő körüli értékeket muttnk. A 9/5-6-os hirid átlgos gyümölcstömege két szülőfjt között helyezkedik el. A 7/47-es hirid átlgos gyümölcstömege Csengődi fjtához hsonló, 9/79-80-s hirid átlgos gyümölcstömege pedig szignifikánsn leglcsony vizsgált genotípusok között. Gyümölcstömeg (g) ár A kiválsztott meggy hiridek átlgos gyümölcstömege (Érd-Elvir mjor ) 4.3. Érési idő meghtározás 9/ /47 Csengődi 9/5-6 Érdi őtermő A nemesítési progrmunk továi célkitűzése z Érdi őtermő meggy fjtánál korái érési idejű hiridek kiválsztás (3. tálázt). Az Érdi őtemő meggyfjt június 16- körül érik, átlgosn 4-5 nppl késő, mint Csengődi fjt. A vizsgált hiridek kivétel nélkül, mind z Érdi őtermő előtt érnek. A 9/21-es hirid érési ideje két szülőfjt közé esik. A 9/79-80-s, 7/67-68-s, 9/91-es, 9/5-6-os, 9/24-es és 7/141-es hiridek érési ideje genotípustól és évjárttól függően átlgosn 7-16 nppl korái, mint termesztési szempontól jelentős Érdi őtermő nyi szülőfjtáé. c c cd 7/141 9/5-6 9/21 9/91 7/67-68 d 3. tálázt: A kiválsztott hiridek érési idejének összehsonlítás / / / / / / / Csengődi / Érdi őtermő

62 4.4. Monilin lx izolátumok ptogenitásánk vizsgált A rendelkezésünkre álló öt moníli izolátumml lortóriumi tesztfertőzéseket végeztünk z Érdi őtermő meggyfjtán, ól célól, hogy megállpítsuk ptogenitásukt (22. ár). A vizsgált törzsek közül z M22-es, kjszirckról és z M16-os, meggyről szármzó izolátumok fertőzték legkise mértéken kontroll fjtát. Az M10-es, M4-es és M14-es izolátumok okozt fertőzések sokkl kifejezőek, közülük is meggyről szármzó M4-es és kjszirckról szármzó M14-es izolátumok ptogenitás volt legngyo közöttük, zonn szignifikáns különséget nem tudtunk kimuttni. Továi vizsgáltinkhoz legngyo fertőzőképességgel rendelkező M4-es izolátumot hsználjuk. 30 Fertőzés (mm) M22 M16 M10 M14 M4 22. ár Különöző M. lx törzsek áltl okozott háncselhlás mértéke Érdi őtermő meggyfjtán 4.5. Szdföldi spontán fertőzések A szdföldi spontán fertőzések lpján megállpíthtó, hogy szülőpár kórokozóvl szemeni viselkedése termesztési tpsztltoknk megfelelő, z Érdi őtermő fjtán 54,8%-os, Csengődi fjtán mindösszesen 1,6%-os vesszőfertőződés volt tpsztlhtó. A nyolc hirid kiválsztásánál fontos szempont volt, hogy vesszőfertőzés mértéke ne hldj meg z érzékeny szülőfjt vesszőfertőzés mértékének 50%-át (23. ár). A kiválsztott hiridek közül ht egyed érzékenysége két szülőfjt közé esett. Ezek közül szignifikánsn legérzékenye 9/79-80-s hirid volt (24. ár), vesszőfertőzésének mértéke 46,8%, tehát megközelíti z Érdi őtermő fjtát, ennek ellenére továi vizsgáltok vontuk, mivel M. lx fertőzéssel szemeni rezisztenci és vizsgált endogén vegyületek mennyisége közötti kpcsolt vizsgáltánál fontos szerephez jutott, mint legfogékony hirid. Ezen kívül z összes kiválsztott hirid vesszőfertőzésének mértéke 20% ltt mrdt. 62

63 Kiemelendő 9/5-6-os hirid 20% körüli fertőzése, ez már szignifikánsn kevese, mint legfogékony 9/79-80-s hiridé, de még jóvl érzékenye z ellenálló Csengődi fjtánál. A 9/91-es, 9/24-es és 9/21-es hiridek fertőzésének mértéke 10% körül mozgott, megközelítve z ellenálló szülői fjtát. A 7/141-es és 7/47-es hiridek vesszőpusztulásánk mértéke közel megyegyezett Csengődi fjtáévl. A 7/67-68-s hiriden spontán fertőzésől dódó vesszőpusztulást nem tpsztltunk, tehát Csengődi rezisztens szülőnél ngyo ellenállóképességet muttott (25. ár) e e Fertőzés (%) c c cd 7/67-68 Csengődi 7/141 7/47 9/21 9/24 9/91 9/5-6 9/79-80 Érdi őtermő 23. ár A kiválsztott meggy hiridek spontán szdföldi fertőzése M. lx gomávl (Érd-Elvir mjor, ). cd cd d 24. ár Szdföldi spontán fertőzés mértéke 9/79-80-s fogékony hiriden 25. ár Szdföldi spontán fertőzés mértéke 7/67-68-s ellenálló hiriden 4.6. Szdföldi mesterséges fertőzések A szdföldi mesterséges fertőzések htásár legngyo mértékű vesszőpusztulást 9/79-80-s hiridnél tpsztltunk, megfertőződött vesszőin átlgosn 50 mm-t 63

64 meghldó háncspusztulást mértünk. Az Érdi őtermő fjt esetéen átlgosn 44 mm volt háncspusztulás mértéke. A 9/24-es hirid háncspusztulásánk mértéke 30,9 mm-es volt, 9/5-6-os és 9/91-es hiridek háncspusztulásánk mértéke pedig átlgn 20 mm körül mozgott. A 9/21-es hirid esetéen még 10 mm fölötti volt z elhlás mértéke, zonn 7/47-es, 7/141-es, 7/67-68-s hiridek és Csengődi fjt esetéen 10 mm ltti vesszőpusztulást mértünk. Tolernci szempontjáól kiemelkednek 7/67-68-s és 7/141-es hiridek, melyek z ellenálló pi szülőfjtávl (1,5 mm-es vesszőpusztulás) közel megegyező értékeket mutttk (26. ár). 60 c Háncspusztulás (mm) ár A kiválsztott meggy hiridek mesterséges szdföldi fertőzése M. lx gomávl (Érd-Elvir mjor, ) 4.7. Lortóriumi fertőzések 7/67-68 Csengődi 7/141 7/47 9/21 9/5-6 9/91 9/24 Érdi őtermő A M. lx fertőzéssel szemeni ellenállóképesség továi vizsgált céljáól szülőfjtákon és kiválsztott hirideken elvégeztük mesterséges lortóriumi fertőzéseket is (27. ár). A kórokozó számár iztosított optimális körülmények között extrém fertőződéseket tpsztltunk. A provoktív fertőzések htásár erőteljes vesszőfertőzés volt hirideken és szülőfjtákon egyránt, de kísérletekől jól látszott szülőfjták és hiridjeik közötti eltérő fogékonyság. Az Érdi őtermő fjt ismét legérzékenye csoport került 27,3 mm-es átlgos háncspusztulássl, nál csk 9/79-80-s hirid izonyult fogékonynk 30,3 mm-es háncspusztulássl (28. ár). Fogékonyság szempontjáól z Érdi őtermő és Csengődi fjt közé sorolhtók 7/141-es, 7/67-68-s, 9/5-6-os, 9/91-es és 9/24-es hiridek, melyek közül 9/24-es és 9/91-es hiridek z Érdi őtermő fjtánál már szignifikánsn kise fogékonyságúk voltk. Háncspusztulásuk mértéke 20 mm ltti, tehát Csengődi fjtávl közel zonos volt. A hiridek közül két komináció (9/21, 7/47) c c 9/

65 fertőzöttségének mértéke kise volt, mint Csengődi fjtáé. Közülük szignifikánsn 7/47-es hirid izonyult legellenállónk (29. ár) Háncspusztulás (mm) /47 9/21 Csengődi 9/24 9/91 9/5-6 7/ /141 Érdi őtermő 9/ ár A kiválsztott meggy hiridek M. lx izolátumml történő mesterséges lortóriumi fertőzésének mértéke három kísérleti év átlgán ( ) 28. ár Mesterséges fertőzés htásár kilkuló nekrózis 9/79-80-s fogékony hiriden 29. ár Mesterséges fertőzés htásár kilkuló nekrózis 7/47-es ellenálló hiriden 4.8. Endogén vegyületek vizsgált Az endogén vegyületek vizsgálti céljikt tekintve két csoport oszthtók. - Homeosztázisn végzett fjt- és hirid-összehsonlító vizsgáltok M. lx fertőzéssel szemeni etegségellenállóság és válsztott endogén vegyületek mennyisége közötti összefüggés tnulmányozás céljáól - A M. fertőzés htásánk nyomonkövetése z időfüggő válszrekciók vizsgált céljáól, endogén vegyületek mennyiségváltozásánk mérésével Homeosztázisn végzett fjt- és hirid-összehsonlítás A NAIK Gyümölcstermesztési Kuttóintézet - Érdi Kuttó Állomásán tö, mint 20 éve folyó meggy keresztezéses nemesítési progrm tpsztlti lpján, in 65