A martonvásári agrárkutatások hatodik évtizede 1999 2009

A martonvásári agrárkutatások hatodik évtizede 1999 2009

A Lektoráló Bizottság tagjai: Balázs Ervin Barnabás Beáta Berzsenyi Zoltán Galiba Gábor Kőszegi Béla Láng László Lángné Molnár Márta Marton L. Csaba Molnár Dénes Borító: Vécsy Attila A kötetben megjelent dolgozatok lektoráltak. ISBN: 978-963-8351-35-7 Kiadja: A Magyar Tudományos Akadémia Mezőgazdasági Kutatóintézete Felelős kiadó: Bedő Zoltán Felelős szerkesztő: Veisz Ottó A könyv anyaga nem másolható a kiadó írásos engedélye nélkül.

A martonvásári agrárkutatások hatodik évtizede 1999 2009 Martonvásár, 2009

TARTALOMJEGYZÉK LÁNG ISTVÁN: Köszöntő... 1 BEDŐ ZOLTÁN: Közhasznú növénynemesítés... 3 VEISZ OTTÓ: Martonvásár regionális kutatási és képzési központ... 9 INTÉZETÜNK AZ EURÓPAI UNIÓ KUTATÁSI KERETPROGRAMJAIBAN... 15 STRESSZREZISZTENCIA KUTATÁSOK KOCSY GÁBOR, VÁGÚJFALVI ATTILA, TÓTH BALÁZS, SZALAI GABRIELLA, SOLTÉSZ ALEXANDRA, KELLŐS TIBOR, VASHEGYI ILDIKÓ, SZILÁGYI VIRÁG, SUTKA JÓZSEF ÉS GALIBA GÁBOR: Az alacsony hőmérséklet hatására bekövetkező redox és génexpressziós változások gabonafélékben... 25 SZALAI GABRIELLA, HORVÁTH ESZTER, PÁL MAGDA, PÁLDI EMIL ÉS JANDA TIBOR: Gabonafélék abiotikus stressztoleranciájának élettani vonatkozásai... 31 KARSAI ILDIKÓ, MÉSZÁROS KLÁRA, KŐSZEGI BÉLA, PATRICK M. HAYES, BEDŐ ZOLTÁN ÉS VEISZ OTTÓ: A gabonafélék egyedfejlődését és kalászolását meghatározó genetikai komponensek tanulmányozása... 37 BÁLINT ANDRÁS FERENC, SZIRA FRUZSINA, GALIBA GÁBOR, JÄGER KATALIN, FÁBIÁN ATTILA ÉS BARNABÁS BEÁTA: Szárazságtűrési vizsgálatok gabonaféléken... 43 SOÓS VILMOS, SEBESTYÉN ENDRE, JUHÁSZ ANGÉLA, PÁNCZÉL SAROLTA, BAKÓ AMBRUS ÉS BALÁZS ERVIN: A butenolid, mint növényi növekedésszabályozó anyag 49 VEISZ OTTÓ, BENCZE SZILVIA, BALLA KRISZTINA, KARSAI ILDIKÓ, VIDA GYULA, VARGA BALÁZS ÉS BEDŐ ZOLTÁN: Abiotikus stresszrezisztencia kutatások a gabonafélékben... 53 MARTON L. CSABA, SZŐKE CSABA ÉS PINTÉR JÁNOS: A kukorica stresszrezisztencia kutatások eredményeiből... 59 VIDA GYULA, GÁL MARIANN, KÁROLYINÉ CSÉPLŐ MÓNIKA, LÁSZLÓ EMESE, PUSKÁS KATALIN, PRIBÉK DALMA, KARSAI ILDIKÓ, SZUNICS LÁSZLÓ, UHRIN ANDREA, BEDŐ ZOLTÁN, LÁNG LÁSZLÓ ÉS VEISZ OTTÓ: Őszi búza genotípusok betegségellenállóságának javítása hagyományos és molekuláris módszerekkel... 65 MINŐSÉGRE TÖRTÉNŐ NEMESÍTÉS BEDŐ ZOLTÁN, RAKSZEGI MARIANN ÉS LÁNG LÁSZLÓ: A búza fehérjetartalmának javítása nemesítéssel... 73 MARTON L. CSABA, HEGYI ZSUZSANNA, PINTÉR JÁNOS ÉS TÓTHNÉ ZSUBORI ZSUZSANNA: Szemes- és silókukorica hibridek minőségvizsgálata... 79 RAKSZEGI MARIANN, LÁNG LÁSZLÓ ÉS BEDŐ ZOLTÁN: Búzanemesítés az egészség védelméért... 85 GÉNMEGŐRZÉS, ÚJ GENETIKAI FORRÁSOK ELŐÁLLÍTÁSA BARNABÁS BEÁTA, JÄGER KATALIN, AMBRUS HELGA, FÁBIÁN ATTILA, BAKOS FERENC, PÓNYA ZSOLT, DARKÓ ÉVA ÉS SÁGI LÁSZLÓ: Szaporodásbiológiai kutatások a növénynemesítés szolgálatában... 93 LÁNGNÉ MOLNÁR MÁRTA, SZAKÁCS ÉVA, LINC GABRIELLA, D. NAGY ERVIN, SCHNEIDER ANNAMÁRIA, SEPSI ADÉL ÉS MOLNÁR ISTVÁN: Új búza genetikai alapanyagok előállítása a rokon fajok kromoszóma készletének kiaknázásával és elemzésük molekuláris citogenetikai módszerekkel... 99 KOVÁCS GÉZA ÉS SUTKA JÓZSEF: Gabonafélék genetikai tartalékainak megőrzése és új génforrások előállítása... 105

ÚJ NÖVÉNYFAJTÁK ÉS HIBRIDEK LÁNG LÁSZLÓ, RAKSZEGI MARIANN ÉS BEDŐ ZOLTÁN: Búzafajták a hatodik évtizedben... 113 MARTON L. CSABA, HADI GÉZA ÉS PINTÉR JÁNOS: Új kukoricahibridek a hatodik évtizedben 119 KOVÁCS GÉZA: Gabonafélék organikus termesztése és nemesítése... 125 NÖVÉNYTERMESZTÉSI, FITOTRONI ÉS KLÍMAMODELLEZÉSI KUTATÁSOK BERZSENYI ZOLTÁN: Különböző növénytermesztési tényezők hatása a kukorica termésére és termésstabilitására tartamkísérletekben... 133 BERZSENYI ZOLTÁN, JÓCSÁK ILDIKÓ, MICSKEI GYÖRGYI ÉS SUGÁR ESZTER: Agronómiai reakciók vizsgálata növekedésanalízissel és ökofiziológiai mérésekkel... 139 ÁRENDÁS TAMÁS, CSATHÓ PÉTER, FODOR NÁNDOR, TERBE ISTVÁN, SZŰCS ENDRE, SZŐKE LAJOS ÉS NÉMETH TAMÁS: Költség- és környezetkímélő növénytáplálás, több évtizedes kutatási eredmények szintézisével... 145 KŐSZEGI BÉLA, HARNOS NOÉMI, ÁRENDÁS TAMÁS, BARNABÁS BEÁTA ÉS VEISZ OTTÓ Fitotroni és klímamodellezési kutatások... 151 ADATOK A HATODIK ÉVTIZEDRŐL AZ INTÉZET SZERVEZETI FELÉPÍTÉSE ÉS KUTATÓI (2009. március.31.)... 159 AZ INTÉZET KUTATÓINAK TUDOMÁNYOS FOKOZATAI... 167 AKADÉMIA TAGJÁVÁ VÁLASZTOTT KUTATÓK... 167 AKADÉMIAI DOKTORI FOKOZATOT SZERZETT KUTATÓK... 167 PHD FOKOZATOT SZERZETT KUTATÓK... 168 A KUTATÓK KITÜNTETÉSEI, DÍJAI... 173 AZ INTÉZET KITÜNTETÉSEI, DÍJAI... 173 NEMESÍTETT KALÁSZOS GABONAFAJTÁK (1999-2008)... 175 HAZAI ÁLLAMI MINŐSÍTÉSBEN RÉSZESÜLT KALÁSZOS GABONAFAJTÁK... 175 KÜLFÖLDÖN ÁLLAMI MINŐSÍTÉSBEN RÉSZESÜLT KALÁSZOS GABONAFAJTÁK... 177 NEMESÍTETT KUKORICAHIBRIDEK, BELTENYÉSZTETT VONALAK ÉS ANYAI EGYSZERESEK (1999-2008)... 179 HAZAI ÁLLAMI MINŐSÍTÉSBEN RÉSZESÜLT KUKORICAHIBRIDEK... 179 KÜLFÖLDÖN ÁLLAMI MINŐSÍTÉSBEN RÉSZESÜLT KUKORICAHIBRIDEK... 181 VÉGLEGES SZABADALMI OLTALOMBAN RÉSZESÜLT SZOLGÁLATI TALÁLMÁNYOK... 183 AZ INTÉZET EGYKORI ÉS JELENLEGI MUNKATÁRSAINAK TUDOMÁNYOS FOKOZATA ÉS MEGVÉDÉSÜK IDŐPONTJA (1949-2008)... 185 NYUGÁLLOMÁNYBA VONULT INTÉZETI MUNKATÁRSAK (1949-2008)... 189 TUDOMÁNYOS PUBLIKÁCIÓK JEGYZÉKE (1999-2008)... 191

KÖSZÖNTŐ A martonvásári agrárkutatások hatodik évtizede Egy ember életében 60 esztendő mérföldkőnek számít, amikor szinte mindenki számvetést készít az eltelt időszak történéseiről, sikereiről, küzdelmeiről, örömeiről és hibáiról egyaránt. A martonvásári közösség több kutató generációja most együtt végzi el ezt a számvetést, megvonván az intézet fennállásának eddigi mérlegét. Már nagyon kevesen maradtak azokból a dolgozókból, akik ott voltak az indulásnál, és ismerték Pap Endrét, vagy Surányi Jánost, de azok is többségben vannak már a mai gárdában akik sohasem találkoztak személyesen Rajki Sándorral vagy Biacsi Imrével. Én abban a helyzetben vagyok, hogy hosszú ideje szemtanúja lehettem a martonvásáriak tevékenységének különböző akadémiai beosztásomból és személyes érdeklődésemből fakadóan. Számos tudományos egyéniséget ismerhettem meg az évek során, akik nagyszerű teljesítményükkel jelentősen hozzájárultak Martonvásár, és ezen keresztül a Magyar Tudományos Akadémia hírnevének öregbítéséhez. Külföldi utazásaim során gyakran tapasztalhattam, hogy a martonvásári növénynemesítők sokhelyütt letették névjegyüket, gabonáik ismertek nemcsak kontinensünkön hanem azon túl is. A számvetés kiemelten foglalkozik az utolsó, a hatodik évtized eseményeivel. Sokszor az volt erről a tíz évről a benyomásom, hogy Martonvásár nyugodt, kiegyensúlyozott mindennapjaival szinte kivételt képez a körülötte zajló világban, és nemcsak a park zöld nyugalma, hanem az itt tevékenykedő munkatársak kiegyensúlyozottsága is kikapcsolódást jelent az ide látogatóknak. Ez a légkör azonban nem azt jelentette, hogy Martonvásáron megállt az élet, amit két példával is szeretnék bebizonyítani. Martonvásáron a fitotron legalább olyan jelkép lett az utóbbi közel négy évtizedben, mint a Brunszvik kastély. A kutatási témák között talán szerényen meghúzódva, de egyre inkább jelentős eredményeket felmutatva fejlődött a globális klímaváltozás program. Még akkor történt ez, amikor szinte sehol sem került reflektorfénybe az emberiség egyik legnagyobb jövőbeni problémája. A hatodik évtized egyik legnagyobb eredménye, hogy ezek a kutatások még inkább felgyorsultak, és napjainkban az intézet ezen a területen európai regionális központtá vált. A másik fontos és igen pozitív változás a kutatóintézet életében egy teljesen új, a 21. század kihívásait felvállaló fiatal növénynemesítő generáció megszületése. Lehetőségem volt meghallgatni beszámolójukat a különböző intézeti kutatói fórumokon. Megbizonyosodtam, hogy a kilencvenes években a kutatói pálya iránt tapasztalt érdektelenség pozitívan változott meg az elmúlt időszakban. Meg vagyok győződve, amennyiben sikerül megtartanunk ezt az irányt és lendületet, amit az új generáció hoz, úgy a következő 60 évre is lesz jövője az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézetének Martonvásáron. Ehhez kívánok minden itt dolgozó munkatársnak sok sikert a szakmai munkájában és magánéletében egyaránt. LÁNG ISTVÁN Az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézete Tudományos Tanácsának Elnöke 1

A martonvásári agrárkutatások hatodik évtizede KÖZHASZNÚ NÖVÉNYNEMESÍTÉS BEDŐ ZOLTÁN Bevezetés Napjainkban jelentős átalakulás megy végbe az élettudományokban. Egyszerre történik az egész fragmentálása, a molekuláris szintre történő redukálás folyamata és az integrált megközelítés realizálása, amely egyesíti a molekuláris és a szervezeti szintű diszciplinákat (Kafatos és Eisner, 2004). Az új szemléletmód nagyszerű távlatokat jelent számos kutatási területen, így a növénynemesítésben is. A növényi funkciók molekuláris szintű megismerésének eredményeit felhasználva populáció szinten, új fajtákban realizálhatók a folyamat végtermékei. Fontos szerepe van korunk új tudományának, a genomikának, a bioinformatikának, de új területeket nyitott meg a biokémiai ismeretek felhasználása is Az alapkutatásban bekövetkezett fejlődés jótékonyan hatott többek között az orvostudományokra, illetve a gyógyszeriparra és egyre inkább érezteti hatását az agrártudományokban is. Így a növénynemesítés ötezer éves történelmében nem történt olyan hatalmas módszertani fejlődés, mint az elmúlt 20 30 év során. A változások nemcsak tudományos, hanem társadalmi szinten is felértékelték a növénynemesítést. A tudomány belső fejlődéséből származó újabb és újabb kérdések, problémák folyamatos választ követelnek. A növénynemesítés fejlődése során egyre inkább előtérbe kerül multidiszciplináris, sőt elsősorban az informatikai ismeretek felhasználásával az interdiszciplináris jelleg. A növénynemesítési tudomány így szerves része a megújuló élettudományi kutatásoknak, amit hatékonyan művelni csak egy kritikus szellemi tömeg, valamint korszerű infrastruktúra megléte esetén lehetséges. Gyakorlati téren is folyamatos az igény a változások követésére, a tudományos szintű válaszok megfogalmazására. A múlt század végén egyértelművé vált, hogy a mezőgazdasági termelés a hagyományos módszerekkel teljesítőképességének felső határához érkezett, a korábbi technológiák már nem újíthatók meg, környezeti ártalmak nélkül a kemikáliák mennyisége sem növelhető, a hozamok sem fokozhatók. A fenntartható fejlődés érdekében szükségessé vált, hogy a növénynemesítési és genetikai kutatások prioritásai között szerepeljen a biodiverzitás megőrzése, a fajtaválaszték fenntartása, annak megújítása és kiszélesítése. 3

BEDŐ Z. 4 Megőrizve megújulni A tudományos forradalomnak beillő változások az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézetét sem kerülték el. A megoldáshoz többirányú követelménynek kell megfelelni. Martonvásár felkészült az elmúlt évtizedben ennek teljesítésére, amihez az előző fél évszázad eredményei is nagymértékben hozzájárultak. Az elmúlt években bekövetkezett átalakulások következtében, fennállásának hatodik évtizedében, egy közfeladatokra épülő, komplex szemléletet tükröző, alap-, módszertani, és alkalmazott növénynemesítési intézetté vált. Az itt dolgozó kutatók alapvető célja a megváltozott társadalmi igényeknek megfelelően a nemzetközileg kiemelkedő jelentőségű martonvásári növényi génállomány fejlesztése, és ehhez a legkorszerűbb nemesítési tudományos eszköztárt kívánják felhasználni. Ez egyben azt is jelzi, hogy a hagyományos előnyök megtartásával törekednek a megőrizve megújulni elvét megvalósítani. A Mezőgazdasági Kutatóintézet a Magyar Tudományos Akadémia részeként az új kihívásoknak abban az esetben lesz képes megfelelni amennyiben mind hazai, mind nemzetközi vonatkozásban képes teljesíteni a növénynemesítés közhasznú kutatásainak feladatait. A 21. század növényfajtái Milyen növényfajtákra van szüksége ma az emberiségnek? Ez a kérdés ilyen élesen talán most másodszor vetődik fel globális szinten. Először a múlt század közepén, a zöld forradalom indulásakor fogalmazódott meg, amikor az emberiség fele volt alultáplált, és a világ dinamikus népességnövekedés előtt állt. Akkor a zöld forradalom új növényfajtáinak köszönhetően megnőtt a növényi produktivitás, és a korszerű gazdálkodással visszaszorult az éhezés. Ezt úgy sikerült elérni, hogy a népesség közel háromszorosára nőtt, és ma már magától értetődőnek vesszük, hogy az éhezők aránya 15%-ra csökkent. Különösen nagy társadalmi hatása volt a zöld forradalomnak a fejlődő világban, ahol megnőtt a lakosság táplálkozásában a kalóriafelvétel, és az élelmiszerárak jelentősen lecsökkentek (Everson és Gollin, 2003). A népességnövekedés társadalmi és gazdasági kényszere következtében ugyanakkor kialakult egy kompromisszum az élelmiszertermelés fejlesztése és a természeti környezet egyensúlyának fenntartása között. A század végére egyre inkább érezhetővé vált a feszültség az iparszerű agrártermelés és a környezetvédelem között, de a változás szükségességét, az élelmiszertermelés újragondolásának aktualitását az agrárium képviselői is felismerték. Leegyszerűsítve a helyzetet azt lehet mondani, hogy két lehetőség kínálkozott. Az egyik a visszafordulás a múlt mezőgazdaságába, a másik a tudományos alapokon nyugvó fejlődés. Sokak számára vonzó megoldásnak tűnik a gyakran nosztalgiával emlegetett hagyományos mezőgazdasági termeléshez való visszatérés, a zöld forradalom előtti agrárium feltámasztása. Az

Közhasznú növénynemesítés elképzelés elsősorban a környezetvédelem érdekében született, ugyanakkor éppen a természeti környezet kerülne a legnagyobb veszélybe. A hagyományos módszerekkel ugyanis a Föld jelenlegi népességét csak háromszor nagyobb földterület mezőgazdasági termelésbe vonása árán lehetne élelemmel ellátni, mint napjaink technológiáját alkalmazva (Borlaug és Dowswell, 2003). Magyarországon még nagyobb e különbség: például a lakossági ellátására termelt búza a modern búzafajtákkal és a jelenlegi technológiával félmillió hektáron biztonságosan megterem. Amennyiben az ötvenes évek fajtáihoz, termesztési módszereihez térnénk vissza az akkor mért 0,8 t/ha átlagterméssel, úgy legkevesebb 2 millió hektárra volna szükség. Ez azt jelentené, hogy jelentősen növelni kellene a mezőgazdaságilag művelt területet, lemondhatnánk a környezetileg érzékeny marginális földterületek ökológiai egyensúlyának megóvásáról, az erdősítésről, a vadon élő állatok természetes életterének biztosításáról stb., vagy szembe kellene nézni az évenként ingadozó termésátlagok okozta bizonytalan hazai élelmiszerellátással. Egyértelművé vált, hogy sem az iparszerű mezőgazdasághoz, sem a hatvan évvel ezelőtti nosztalgiához nem lehet visszatérni. Fenntartható fejlődés csak abban az esetben valósítható meg, amennyiben tudásalapú mezőgazdaság alakul ki, és ebben a növénynemesítés a megváltozott feltételeknek megfelelő növényfajtákat hoz létre. Mindezek a feladatok új kihívást jelentenek a növénynemesítők számára, amit nagy valószínűséggel a hagyományos és molekuláris nemesítés módszereinek együttes alkalmazásával, az integrált növénynemesítéssel lehet csak megoldani. Közfeladatok a növénynemesítésben A feladat összetettségéből adódón egyfajta munkamegosztás alakul ki a magán- és állami szektor között, emiatt szükségessé vált a közfeladatok meghatározása. Ez régiónként változó, attól függően, hogy milyen jelentősége van a társadalomban a mezőgazdaságnak, milyen fejlettségű a gazdaság többi meghatározó szektora, milyen a mezőgazdaság lakosságeltartó képessége, és milyen szerepe van a mezőgazdaságnak a ökológiai fenntarthatóságban. Ennek megfelelően szükségessé vált a növénynemesítési közfeladatok kijelölése. A martonvásári kutatóintézetben egymásra épülő, és a teljes innovációs folyamatot magába foglaló vertikum alakult ki. Az európai uniós gyakorlatnak megfelelően elkülönülnek a kutatóintézet által végzett növénynemesítési, és más tudományos közfeladatok a spin off cégek vállalkozási, termelési, honosítási és fejlesztési tevékenységétől. A kutatóintézet közfeladatait az alábbiakban lehet röviden összefoglalni: A tudomány belső fejlődéséből származó problémák megoldása. Elsősorban olyan komplex növénynemesítési kutatások végzése, melyek a különleges infrastruktúra igény miatt indokolják a téma főhivatású kutatóintézetben történő művelését. 5

BEDŐ Z. Nemzeti referenciatár működtetése a Kárpát-medence agro-ökológiai körülményei között kialakult kultúrnövény tájfajták, régi fajták, populációk génállományának megőrzésére, tanulmányozására és a genetikai variabilitás növelése érdekében történő felhasználására. A növényi génmegőrzés egységes genotipizálási és fenotipizálási tevékenységének kialakítása. Komplex növénynemesítési, szaporodásbiológiai, genomikai, növényélettani, genetikai, növénykórtani és növénytermesztési kutatások folytatása, a biodiverzitás, a fajtaválaszték fenntartására és bővítésére. A nemzeti örökség részét képező gyűjtemények, a több mint fél évszázada fenntartott agronómia tartamkísérletek vizsgálata, gondozása a tudomány és a tágabb közösség számára történő hozzáférhetővé tétel érdekében. Nagy teljesítményű kutatási infrastruktúrák, növénynemesítési tenyészkertek, természetes környezeti körülményeket ismételhető módon szimuláló fitotron nagyberendezés fenntartása és működtetése komplex kutatási programok megvalósítására. A mezőgazdasági, a biotechnológiai és a globális klímaváltozással kapcsolatos kutatások integrálása az Európai Kutatási térségbe az Európai Unió kutatási infrastruktúráinak felhasználásával, Európa versenyképességi céljainak elérése érdekében. Az ország hosszú távú gazdasági versenyképességének fenntartása, elsősorban az élelmiszer- és mezőgazdaságot szolgáló kutatás-fejlesztési tevékenység, a globális tudomány eredményeinek felhasználásával. Különösen érvényes ez az elvárás az ország mezőgazdasági termelésében kulcsszerepet betöltő gabonafélék kutatásában. Részvétel a hazai felsőfokú graduális- és posztgraduális képzésben. Oktatási-kutatási együttműködések kialakítása a felsőfokú intézményekkel, melyek megnyitják a kutatóintézeti kutatási infrastruktúrát a kutatói utánpótlás számára, s segítik a színvonalas képzést a felsőfokú oktatásban. A hazai agrár-, alap- és alkalmazott biológiai kutatások tudományos eredményeinek bemutatása, s ehhez a tudományos közéleti fórum megteremtése. Tudományos ismeretterjesztés a társadalom különböző rétegeiben az új növénynemesítési, biotechnológiai kutatási eredmények társadalmi hasznosságának, előnyeinek, potenciális veszélyeinek bemutatására. A tudományos-technológiai innovációs tevékenység hatékonyságának javítása, a tudományterületünkön létrejött spin-off cégek szakmai támogatása. A határon túli magyar agrárkutatás és tudományos közélet feltételeinek közös érdekeken alapuló támogatása. A környező országok magyar agrártudományának összekapcsolása a hazai programokkal. 6

Közhasznú növénynemesítés Prioritások és Martonvásár A növénynemesítésen belül Martonvásáron kiemelt jelentőséggel bírt az elmúlt időszakban többek között: A növényi produktivitás fenntartható növelése a termésbiztonság egyidejű javításával. Ide tartozik például a peszticidterhelés csökkentése, herbicid-, gomba- és rovarrezisztens genotípusok nemesítésével, a termésstabilitás javítása hideg-, aszály- és sótűrő genotípusokkal, melyeket hagyományos és molekuláris nemesítési módszerekkel hozunk létre, beleértve a genetikailag módosított növényfajták kutatását is. Az egészséges táplálkozást és az egészségmegőrzést elősegítő élelmiszer alapanyagok előállítása. Ide tartozik például a vitamintartalom és a bioaktív komponensek növelése, stb. Biotermesztésben és extenzív gazdálkodási körülmények között felhasználható ún. organikus növényfajták nemesítése. A bioenergetikai célra hatékonyan felhasználható növényfajták és - hibridek előállítása, és termesztési technológiájának kidolgozása. A rendszerváltás után a hazai K+F stratégiai területeinek meghatározására kormányzati szinten először az OMFB keretében, majd a Széchenyi programban került sor, amikor 5 terület preferálását tűzték ki célul. Kisebb módosításokkal gyakorlatilag a jelenlegi kormányzat is folytatja ezt a politikát, amely igen hasonló az EU kutatási stratégiájához. A prioritások között szerepel az életminőség javítása, a mezőgazdasági és biotechnológiai kutatások, a globális klímaváltozás és a fenntartható fejlődés vizsgálata egyaránt. Részvételünk az Európai Unió négy integrált projektjében, valamint egy regionális központ fejlesztésében, szintén azt igazolja, hogy a martonvásári kutatóintézet több területen képes részt venni a hazai és nemzetközi K + F aktuális területeinek vizsgálatában, ami a programunk sokoldalúságát és korszerűségét bizonyítja. Tovább a hetedik évtized felé Az új kutatási prioritásokhoz úgy tudunk alkalmazkodni, hogy egyrészt az eddig is magas színvonalon művelt, nemzetközileg elismert alapkutatási programokat, éppen az originális kutatások jelentőségének felértékelődése miatt, meg kell erősíteni, másrészt a meglévő alapkutatásokra alapozva meg kell határozni azon területeket, ahol törekedni kell a teljes K+F vertikum kialakítására, az alkalmazott kutatások fejlesztésére, az innovációs lánc működtetésére. A jövőbeni tevékenység irányát a nemzetközi trendekhez kell igazítanunk. A hetedik évtizedben egyre határozottabb lesz az alap- és alkalmazott kutatások, valamint a technológiai fejlesztések összehangolt rendszere. Számos területen elmosódik a határvonal az alap- és alkalmazott kutatás között, és az alapkutatás eredményei igen rövid idő alatt áttevődnek a gyakorlati területre. Jó példa erre az 7

BEDŐ Z. élettudományok területén a genomika robbanásszerű fejlődése, ami már rövid idő alatt iparágak kialakulásához vezetett. Ezt a koncepciót kell követnünk, mivel ez szolgálja hatékonyan az élelmiszergazdaság innovációját, és ez a rendszer épül ki a fejlett világban mindenütt, ahol a tudásalapú társadalom és gazdaság fejlesztését tűzték ki célul. Irodalomjegyzék Borlaug, N. E., Dowswell, C. R. (2003): Feeding a World of Ten Billion People: A 21 st Century Challange. Tuberosa, Roberto Phillips, R. L. Gale, M. (eds.): In the Wake of the Double Helix: From the Green Revolution to the Green Revolution. Proceedings. of the International Congress. Avenue Media, Bologna, 3 23. Evenson, R. E., Gollin, D. (2003): Assessing the Impact of the Green Revolution, 1960 to 2000. Science. 300, 758 762. Kafatos, F. C., Eisner, T. (2004): Unification in the Century of Biology. Science. 303, 1257. 8

A martonvásári agrárkutatások hatodik évtizede MARTONVÁSÁR REGIONÁLIS KUTATÁSI ÉS KÉPZÉSI KÖZPONT VEISZ OTTÓ Bevezetés Hogyan hat a mezőgazdasági termelésre a klímaváltozás? Ennek a kérdésnek a megválaszolását és a tanulságok széleskörű bemutatását teszi lehetővé az a kutatási és képzési program, amelyet közép-európai regionális központként Martonvásáron, az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézetében indítottunk el, az EU FP7. keretprogramjának támogatásával. Az EU 17 országából induló 258 pályázó közül 23-an lettek nyertesei 2007- ben annak az uniós keretprogram-pályázatnak, amely a tudományos kapacitások regionális szintű fejlesztését tűzte ki célul. Egyetlen magyarországi intézményként köztük volt Intézetünk, amely így a klímaváltozás növénytermesztésre gyakorolt hatásait feltáró kutatások közép-európai centrumává válhat. A mezőgazdaság a várható klímaváltozás kedvezőtlen hatásainak egyik leginkább kitett gazdasági ágazat. A növénytermesztés eredményessége alapvetően befolyásolja az egész élelmiszer-ellátás biztonságát, ezért stratégiai cél a kedvezőtlen hatások okozta veszteségek elkerülése, vagy mérséklése. Az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézete Európa egyik legnagyobb, legkorszerűbb fitotronjában végzett kísérletek eredményeire alapozva közel két évtizede foglalkozik a klímaváltozás várható hatásainak alap- és alkalmazott kutatásával, azok mértékének meghatározásával. Az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézetének eredményeit az Európai Unió az FP7-REGPOT-2007-1 pályázata keretében Magyarországon elsőként ismerte el a benyújtott program elfogadásával. A központ feladata, hogy elősegítse a mezőgazdaságban hazai és külföldi (elsősorban az unió országaiból érkező) kutatók, nemesítők, innovációs szakemberek, mezőgazdászok képzésén keresztül a klímaváltozás következményeire történő felkészülést. A program kutatási és képzési koncepciója Napjainkban a nemzetközi kutatások egyik fő területét képezi a globális klímaváltozás várható hatásainak meghatározása, melynek számos tényezője jelentősen befolyásolja a mezőgazdasági termelés biztonságát. A Közép- és Kelet-Európában leggyakrabban tapasztalt időjárási szélsőségek az alacsony és magas hőmérséklet, valamint a csapadék hiánya vagy túlzott bősége. E térségben az évek során gyakrabban és nagyobb különbségek voltak megfigyelhetők a szélsőséges időjárási tényezőkben, mint Európa nyugati részein. A klímaváltozási előrejelzések szerint Európa jelentős részén lényeges, akár 20 százalékot is meghaladó terméscsökkenések várhatók a növénytermesztésben. A terméskiesést az ökoszisztémák stabilitásának általános csökkenése kíséri. 9

VEISZ O. A globális klímaváltozáshoz történő alkalmazkodás egyik legfontosabb eleme az élelmiszer-biztonság, ezért rendkívül fontos mind a kutatók, mind a termelők képzése és felkészítése. Célunk olyan új biológiai alapanyagok létrehozása, és termelési rendszerek bevezetése, melyek segítenek alkalmazkodni az új körülményekhez. A Magyar Tudományos Akadémia Mezőgazdasági Kutatóintézete 2003 és 2006 között kapcsolódott be a VAHAVA programba, melynek keretében a globális klímaváltozás hatásait, és az azokra adott válaszokat vizsgáltuk, illetve aktív résztvevői voltunk az annak folytatásaként létesített az NKTH által támogatott KLIMAKKT megnevezésű programnak. A jelzett éghajlatváltozások mezőgazdasági kockázatait, a hatások kivédési módszereit a fitotronban vizsgáltuk. A klímaváltozás alábbi aspektusait tanulmányozzuk jelenleg a martonvásári kutatóintézetben A stressztűrő képesség meghatározása a sejtbiológia, molekuláris genetika és a funkcionális genomika eszközeinek felhasználásával Ezeknek a vizsgálatoknak elsődleges célja a stressz-toleranciáért felelős genetikai tényezők, gének azonosítása. Ezt követően tanulmányozzuk a stressztolerancia génekben kimutatható természetes variabilitás mértékét a termesztett fajtakörben, vadfajokban, valamint a különböző génvariánsok adott tulajdonságra kifejtett hatását. Az így azonosított kedvező génvariánsok felhasználhatók a stressz-toleranciára történő nemesítésben. Agro-ökológiai kutatások E munka a környezetvédelem számos elemét tartalmazza, melyek közvetve, vagy közvetlenül hozzájárulnak a mezőgazdasági termelés stabilizálásához és a környezetbarát termesztési eljárások elterjedéséhez. Az új növényfajták termesztése döntő fontosságú a mezőgazdaságban. E fajták nemesítésének Magyarország összes szántó területének körülbelül kétharmadára van közvetlen hatása. A martonvásári kutatók által végzett agroökológiai és termesztés-technológiai kutatások, továbbá a fenntartható mezőgazdaság kérdéseire adott válaszok még változó éghajlati viszonyok között is lehetővé teszik a környezet és mezőgazdaság közötti optimális viszony elérését. Növénytermesztési tartamkísérletek E kísérletek, melyek közel 50 éve folynak, és a környezetvédelemre, valamint a biotikus és abiotikus tényezők környezeti hatásaira irányulnak, szántóföldi laboratóriumként tekintendők, melyekben vizsgáljuk a környezet biotikus és abiotikus tényezőinek időben történő változásait a termesztési technológiák hosszú távú hatásait, és azok stabilitását, elemezzük az évjárati hatásokat, valamint a genotípus környezet interakciókat. 10

Martonvásár regionális kutatási és képzési központ Fitotroni kutatások Egyre több programban szerepel a globális klímaváltozások várható hatásainak, valamint az éghajlati szélsőségek és a növények növekedése, fejlődése, kémiai minősége, és az abiotikus és biotikus rezisztenciája közötti kapcsolat tanulmányozása. A kísérletek célja meghatározni a várható éghajlati változások hatását a növényi fajok fejlődésére és termésére. Az e területre előre jelzett változások következményeit mint a CO 2 légköri koncentrációjának emelkedését, az átlaghőmérséklet növekedését, a rendkívül magas hőmérsékletű napok (hősokk) nagyobb gyakoriságát és a csapadék-mennyiségek csökkenését először külön-külön vizsgáltuk, majd e környezeti tényezők közös hatásait értékeltük. Az új fajták nemesítésénél kiemelt fontosságot tulajdonítunk az agroökológiai kutatásoknak, a szélsőséges éghajlati hatások tanulmányozásának, valamint a környezetvédelemmel kapcsolatos növénytermesztési kérdéseknek. Szántóföldi növények nemesítése A martonvásári intézet által nemesített búzafajták között olyan fagy- és szárazságtűrő genotípusok vannak, melyek képesek a legtöbb fajtánál szignifikánsan nagyobb terméseket elérni még azokban az években is, amikor rendkívül hidegek a telek, vagy kevés a csapadék. A martonvásári kukorica hibridek között jó szárazságtűrő genotípusok találhatók. Az ilyen fajták folyamatos nemesítése nélkülözhetetlen, ha az éghajlati változás okozta kárt ki akarjuk védeni és megbízható élelmiszer-tartalékokat akarunk biztosítani. Ha a növénynemesítők válaszolni akarnak erre a kihívásra, széleskörű alapkutatásra, az abiotikus stressz tényezők tanulmányozására, és a nemesítést megkönnyítő technikai fejlesztésekre van és lesz szükség. Széleskörű nemzetközi együttműködést követel meg a nemesítési alapanyagok genetikai variabilitásának kiterjesztése és az alkalmazkodóképesség javítása. Növényvédelem Az éghajlati változások egyik következménye az új növényi kórokozók és kártevők megjelenése. A kórokozók és kártevők állandó nyomása, melyet az intenzív termesztés okoz, állandó kihívás, melyre válasz a rezisztens fajták nemesítése hagyományos és újabban biotechnológiai módszerek felhasználásával. A tapasztalat azt mutatja, hogy a globális felmelegedés következtében egyes területeken új növényi kórokozókra, kártevőkre és gyomokra kell számítani. Ezek agresszívebbek és valószínűleg tömegesen fognak előfordulni. Mivel ez egy viszonylag új jelenség, növekszik a patogénekkel és a kártevőkkel szembeni rezisztencia vizsgálatának jelentősége, és nagyobb hangsúlyt kap a rezisztens fajták nemesítése. Az ilyen fajták termesztésével megvalósítható a biológiai környezetvédelem és a költségkímélő termesztési technológia. 11

VEISZ O. A program általános célja Nemzetközi elismertségére és felhalmozódott tudásanyagára alapozva, az Intézet célja olyan regionális kutatóközpont kialakítása, mely képes Közép- és Kelet-Európa gazdáinak gyakorlati segítséget nyújtani a várható éghajlati változások okozta kedvezőtlen hatások kivédésére. Stratégiai együttműködések útján a meglévő nemzetközi kapcsolatokra alapozva tervezzük a kutatási potenciál kiterjesztését, melynek segítségével a fiatal kutatók értékes tapasztalatokat szerezhetnek külföldön, miközben speciális módszertani ismeretekkel rendelkező kollégákat hívunk meg az MTA MGKI-be dolgozni. Mivel az intézet a Kárpát-medence közepén található, ideálisan alkalmas, hogy KUTATÁSI, KÉPZÉSI és SZOLGÁLTATÓ CENTRUM-má váljon, melynek elsődleges feladata a kedvezőtlen éghajlati változások okozta veszteségek kivédése, vagy mérséklése. Az MTA Mezőgazdasági Kutatóintézetében felhalmozódott tudás alkalmassá teszi Intézetünket a kitűzött célok elérésére, a viszonylag kevés kutatói személyzet azonban akadálya lehet a nemzetközi versenyképességnek. Ezért azt tervezzük, hogy erősítjük a K+F kapacitást olyan kutatók képzésével, akik képesek eredményes kutatásokat végezni az előre jelzett éghajlati változások kedvezőtlen hatásainak mérséklésére. Az MTA MGKI rendelkezik Európa egyik legnagyobb fitotronjával, 50 mesterséges növénynevelő kamrával, melyek ideálisak a globális klímaváltozások szimulálására. Egyéb infrastrukturális egyenlőtlenségek megszüntetése érdekében a program első évében jelentős műszer és eszköz fejlesztéseket hajtottunk végre. Az Intézet az országban az elsők között létesített spin-off cégeket a kísérleti eredmények hasznosítására. Számos tudásközpontú mezőgazdasági vállalkozással tartunk rendszeres kapcsolatot, akik segítenek abban, hogy a termesztők alkalmazkodó fajták, valamint a megváltozott környezeti feltételekhez jobban alkalmazkodó termesztési technológiák iránti állandó igényét sikerüljön kielégíteni. A képzés és az új ismeretek Európa szerte történő terjesztése útján, a partner kapcsolatok révén (beleértve a kétoldalú kapcsolatokat is) tervezzük a kutatói csoportok jobb integrációját az európai kutatásokba, ezzel is erősítve a nemzetközi együttműködést. A fejlesztések megvalósítása az alábbi öt munkaprogramban történik WP1: Know-how- és tapasztalat-csere, stratégiai partnerségek (beleértve a kétoldalú kapcsolatokat) kialakítása az Európai Közösség kiemelkedően eredményes kutatói csoportjaival Programvezető: Barnabás Beáta, az MTA levelező tagja E feladatcsoport keretein belül az intézetben dolgozó fiatal kutatók 3 és 6 hónapos időtartamú tanulmányúton vesznek rész Európa különböző kutatóhelyein és sajátítják el az ott alkalmazott kutatási módszereket, melyeket hazatérésük után Magyarországon alkalmaznak. 12

Martonvásár regionális kutatási és képzési központ WP2: A környezeti stresszel foglalkozó tapasztalt kutatók alkalmazása Programvezető: Galiba Gábor, az MTA doktora E program keretén belül tervezzük a hosszabb ideje külföldön dolgozó tapasztalt magyar tudósok alkalmazását a martonvásári kutatóintézetben. A jelenlegi pályázat nyújtotta lehetőségeket kihasználva biztosítjuk visszatérésüket Magyarországra. WP3: Kutatási eszközök és egyéb berendezések kialakítása a globális klímaváltozással foglalkozó környezeti stressz kutatásokhoz és a képzési tanfolyamokhoz Programvezető: Kőszegi Béla, PhD A kutatási kapacitás növelése nemcsak a kutatók képzését és létszámának növelését jelenti, hanem e program keretében laboratóriumi eszköz- és műszerfejlesztés révén lehetőség van a kutatás infrastruktúrájának bővítésére is. WP4: A klímaváltozással kapcsolatos képzési tanfolyamok és konferenciák szervezése kutatóknak, nemesítőknek, növénytermesztőknek és menedzsereknek. Programvezető: Balázs Ervin, az MTA rendes tagja E feladatcsoport célja elméleti és gyakorlati képzési tanfolyamok szervezése annak érdekében, hogy felkészítsék a kutatókat, és növénynemesítőket az éghajlati változások kihívásaira. WP5: A klímaváltozás mezőgazdasági hatásával kapcsolatos ismertető és promóciós tevékenységek Programvezető: Árendás Tamás, PhD A mezőgazdaság és a növénytermesztés szakembereit először tájékoztatni kell az éghajlatváltozás gazdálkodásra gyakorolt lehetséges hatásairól, majd meg kell tanítani őket arra, hogyan tudják e változások kedvezőtlen hatásait csökkenteni vagy kiküszöbölni. Az éghajlati változásokban szerepet játszó ok-okozati összefüggések kimutatása segít megváltoztatni a környezetvédelemmel kapcsolatos értékítéletüket. Ezért igen lényeges, hogy ezeket az ismereteket minél szélesebb közönséghez juttassuk el. A tapasztalat azt mutatja, hogy a hagyományos (off-line) publikációs módszereken túl, erre a célra fontos elektronikus (online) terjesztési módszereket is alkalmazni. A program várható eredménye A különböző európai kutatási centrumokkal és egyetemekkel meglévő kétoldalú kutatási együttműködési szerződések folyamatos fenntartása és kiterjesztése nagyban hozzájárulhat ahhoz, hogy a martonvásári intézet a középés kelet-európai régióban e téma kutatási és képzési központjává váljon, miközben a régióban működő kutatóintézetek és egyetemek fiatal kutatóinak 13

VEISZ O. szervezett képzési tanfolyamok lehetővé teszik, hogy az MTA MGKI a növény és környezet közötti interakcióval kapcsolatos kutatási területen még nyitottabbá váljon az együttműködésre. Az elért eredmények mind az öt feladatcsoportnál (WP) döntő fontosságúak az érintett országoknak. A Közép- és Kelet-Európában tapasztalt szélsőséges éghajlati viszonyokhoz alkalmazkodó biológiai alapanyagok nemesítését csak az érintett földrajzi területen belül lehet megoldani. Ez szükségessé teszi jól képzett növénykutatók és nemesítők meglétét és azok aktív részvételét. A jelenlegi program keretében olyan fejlesztéseket valósítottunk meg és tervezünk megvalósítani Intézetünkben, melyek hozzásegítik a régióban dolgozó szakembereket, hogy kivédjék a globális klímaváltozás okozta kedvezőtlen hatásokat. A több közép- és kelet-európai országgal (Románia, Szlovákia, Szlovénia, Szerbia, Horvátország) már aláírt együttműködési szerződés, a szomszédos országok vetőmag cégeivel és gazdáival fenntartott folyamatos kapcsolat, valamint a Földművelésügyi és Vidékfejlesztési Minisztérium szakembereivel meglévő együttműködés szilárd alapot nyújt a globális klímaváltozásra történő felkészüléshez. E kapcsolatoknak köszönhetően, az Intézetben nemesített fajtákat, az elmúlt tíz év során, igen gyorsan vezették be a gyakorlatba, és az Intézetnek már több mint tíz éve meghatározó pozíciója van a vetőmagpiacon Magyarországon. E kapcsolatokra alapozva, és az Intézetben szervezett különböző rendezvények nagy látogatottsága miatt, az MTA MGKI ideális helyzetben van, hogy gyakorlati bemutatót tartson (szántóföldön és fitotronban) a klímaváltozás kedvezőtlen hatásairól és információt nyújtson arról, hogyan lehet e változásokhoz alkalmazkodni és mérsékelni az előre jelzett veszteségeket. 14