A SZIE, MKK GENETIKA ÉS BIOTECHNOLÓGIAI INTÉZETÉNEK EREDMÉNYEI A NÖVÉNYNEMESÍTÉS TUDOMÁNYOKBAN ÉS A NEMESÍTÉS UTÁNPÓTLÁS NEVELÉSBEN Heszky László és Kiss Erzsébet Keszthely 2013
PARADIGMAVÁLTÁS AZ ÉLETTUDOMÁNYOKBAN (20. század vége 21. század eleje) Mendeli genetika Konvencionális növénynemesítés XX. század fiktív genotípus fenotípus Genotípus módosítás kívánt fenotípus Molekuláris genetika Molekuláris növénynemesítés (alkalmazott genomika) XXI. század
MINDEN FÖLDI ÉLŐ A SAJÁT GÉNJEINEK TERMÉKE!!! Ez nem kukorica!!!!! Ez a valami 30 ezer gén és alléljei működésének Terméke!!!!! Ez nem magyar szürke!!!!! Ez a valami 25 ezer gén és alléljei működésének Terméke!!!!! A 21. SZÁZAD ÚJ KIHÍVÁSAINAK A GÉNEKRE ALAPOZOTT MEGKÖZELÍTÉS TUD MEGFELELNI
A GENETIKA ÉS BIOTECHNOLÓGIAI INTÉZET FONTOSABB OKTATÁSI EREDMÉNYEI (1992-2012)
Növénytudományi Doktori Iskola Növénygenetika, -nemesítés és -biotechnológia PhD program 1992-
Molekuláris Nemesítési Tudományos Iskola 2001-2003 SZIE Gödöllő
Agricultural Biotechnology Master Course 2012- Organized by the Institute of Genetics and Biotechnology St. István University Gödöllő
A Genetika és Biotechnológiai Intézet oktatási teljesítménye Képzés Év Diplomázott/ védett Agrármérnök, Növénygenetika és Nemesítés Szakirány Mg. Biotechnológus MSc. Növénybiotechnológia szakirány 1992-2007 119 fő 2008-2012 23 fő Növénygenetikus Szakmérnök 1992-2012 78 fő Növénygenetika és Biotechnológia PhD program 1992-2012 58 fő Összesen: 1992-2002 278 fő
Dr. Kiss Erzsébet
Dr. Heszky László és Dr. Galli Zsolt
Dr. Gyulai Gábor
SZEMELVÉNYEK A GENETIKA ÉS BIOTECHNOLÓGIAI INTÉZET KUTATÁSI EREDMÉNYEIBŐL (1992-2012)
Genetika és Biotechnológiai Intézet kutatási teljesítménye Publikáció Évek Db Angol nyelvű tudományos 1992-2012 151 Magyar nyelvű tudományos 1992-2012 101 Könyv, könyvfejezet, jegyzet 1992-2012 56 Impact Factor (IF) 1992-2012 45.526 Hivatkozások 1992-2012 604
MOLEKULÁRIS NÖVÉNYNEMESÍTÉS (Molekuláris biológia, -genetika, biotechnológia stb.) Genotipizálás (molekuláris ujjlenyomat, fajtavédelem) Pedigré elemzés (származás) Hibridek és szülővonalaik azonosítása Tulajdonságokhoz kapcsolt markerek keresése Kapcsolt markerekre alapozott szelekció (MAS) Gének azonosítása, jelenlét/hiány, homozigóta/ heterozigóta állapot bizonyítása
Alma 65 kereskedelmi és 38 tájfajtájának azonosítása, megkülönböztetése és pedigréje molekuláris ujjlenyomat alapján
SSR név Almafajták (65+38) elkülönítése mikroszatellit markerekkel kromoszóma lokalizáció mérettartomány allél szám kapott eredmények PIC CH03g07 3 119-179 7 0.74 CH04e03 15 178-222 12 0.77 CH04g10 5 127-168 6 0.60 CH05c02-160-200 7 0.70 CH05d11 12 169-211 10 0.67 CH05e03 2 160-193 13 0.83 A felhasznált markerek nevei, az amplifikált allélok száma és mérettartománya (bp), a markerek PIC (Polymorphism Information Content) értéke és kromoszóma lokalizációja. (PIC=1 p i2 ) Különböző almafajták SSR mintázata a CH03g07 primerpárral felszaporítva.
Pedigré analízis, szülőfajták azonosítása allél méretekkel (Galli Zs., Kiss E., Heszky L. Szabó T. és mts., SZIE Gödöllő, GYDFV Újfehértó) F1 +
38 szamócafajta azonosítása és ploidszintű megkülönböztetése molekuláris ujjlenyomat alapján
Szamócafajták ploidfüggő molekuláris elemzése 2x 8x 10x (Kiss E., Balogh A. és mts., SZIE Gödöllő) M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 M 3000 OPE 02 500 WFRVC cyst1 (RAPD, AP-PCR, génspecifikus primerek)
47 sárgadinnye fajta azonosítása, megkülönböztetése és archeogenetikája molekuláris ujjlenyomat alapján
Sárgadinnye génbank gyűjtemény tételei gyümölcsének külső és belső alaktani polimorfizmusa (Horváth L., Gyulai G., Szabó Z., és mts. SZIE Gödöllő, NBK Tápiószele)
Budai Várban feltárt 15. századi magleletek DNS-ének összehasonlítása a mai magyar fajtákéval
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 OP M-20 M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 OP M-16 M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 OP M-14 M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 OP M-9 M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 OP M-1 OP AB-13 10 köztermesztésben lévő dinnyefajta RAPD (6 primer) (1-10: termesztett fajták) és a 15. századi genotípus (11) mintázata (M: molekulasúly marker (200-1000 bp)
Fajta-rekonstrukció a középkori sárgadinnye DNS összehasonlitó molekuláris elemzése alapján
102 (97+5) Kárpát-medencei szőlőfajta azonosítása és megkülönböztetése molekuláris ujjlenyomat/vonalkód alapján Magyar szőlő mikroszatellit adatbázis
A 97 Kárpát-medencei szőlőfajta molekuláris markerezése (Kiss E., Veres A., Szőke A., Lencsés K., Heszky L. és mts., SZIE Gödöllő) Mikroszatellit ujjlenyomat az 1-19 számú mintákból VrZag64 primerrel 4%- os Metaphor gélen Mikroszatellit ujjlenyomat 1-32 számú mintákból (alsó sor), 33-63 minták (felső sor) poliakrilamid gélen.
Kárpát- medencei szőlőfajták (97 tétel) molekuláris dendogramja (Kiss E., Kozma P., Veres A., Szőke A., Lencsés K., Heszky L. és mts. SZIE Gödöllő, PTE SZBKI Pécs)
SSR allél adatok átalakítása vonalkóddá
MAGYAR SZŐLŐ MIKROSZATELLIT / SSR ADATBÁZIS HUNGARIAN VITIS MICROSATELLITE / SSR DATABASE KISS, Erzsébet; HALÁSZ, Gábor; *KOZMA, Pál; HESZKY, László Szent István Egyetem, Genetika és Növénynemesítés Tanszék Szent István University, Department of Genetics and Plant Breeding H-2103, Gödöllő, Magyarország / Hungary *FVM Szőlészeti és Borászati Kutatóintézet (FVM-SZBKI) Institute for Viticulture and Enology H-7634, Pécs, Magyarország / Hungary Primerek / Primers: Fajták / Varieties: A-B - C-CS - D-E - É-F - G-H - I-J - K - L-M - N-NY - O-Ó - Ö-Ő - P-Q - R-S - SZ-T - U-Ú - Ü-Ű - V-Z - ZS List of Varieties / Teljes fajtalista
Hibridek és szülővonalainak DNS alapú azonosítása (Kiss E., Milotai P. Szőke A., Galli Zs., Heszky L. és mts., SZIE, Gödöllő)) F1 F1 Paradicsom hibrid F1 Fajhibrd évelő rozs
Hímivarhoz kapcsolt molekuláris markerek kenderben (Bucherna N., Bócsa I., Heszky L. Törjék O., és mts.),szie Gödöllő, Kompolt) M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 SCAR119 M 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 SCAR323 SCAR390
Nematóda rezisztens paradicsom genotípusok azonosítása molekuláris markerekkel Szőke A., Milotay P. Kiss E., és mts. Rezisztens és fogékony genotípusok elkülönítése génspecifikus PCR primerekkel Az 500 bp fragmentum csak a rezisztens genotípusokban szaporodik fel (11, 12, 13, 16, 17, 18, 19, PE). A heterozigóta és homozigóta rezisztens genotípusok megkülönböztetése a REX CAPS markerrel Első lépésben genotípustól függetlenül egy 720 bp DNS szakasz szaporodik fel. TaqI restrikciós emésztés után a homozigóta rezisztens genotípusokban 554 és 166 bp (11, 12, 16, PE), a heterozigótákban 720, 554 és 166 bp fragmentumot kapunk (13, 17, 18, 19). A fogékony genotípusokban a PCR termék nem emésztődik.
Szőke A., Kitti Tóth-Lencsés, Heszky L., Kiss E. kísérlete
Szőlő bogyószín variánsok elkülönítése Lisztes piros Lisztes fehér Furmint piros Furmint fehér A mikroszatellit ujjlenyomat és morfológia azonos (!): VVMD5 VVMD7 VVMD25 VVMD27 VVMD28 VVMD32 VVS2 VrZag62 VrZag79 Lisztes piros 228:234 251:251 242:244 182:192 236:250 249:259 134:144 208:208 240:262 Lisztes fehér 228:234 251:251 242:244 182:192 236:250 249:259 134:144 208:208 240:262 Furmint piros 228:242 243:253 242:244 180:196 230:250 265:273 134:154 192:208 240:252 Furmint fehér 228:242 243:253 242:244 180:196 230:250 265:273 134:154 192:208 240:252 A fehér bogyószín oka: a Gret-1 retrotranszpozon inszerciója az antocián bioszintézist szabályozó VvMybA1 transzkripciós faktor promoterébe. M LP LF FP FF A piros és a fehér színváltozatok elkülönítése a VvMybA1 transzkripciós faktor promoterére specifikus PCR segítségével
A szőlő lisztharmat és peronoszpóra rezisztencia markerek azonosítása a markerekre alapozott szekekció
Lisztharmat rezisztencia gének jelenlétének/hiányának bizonyítása szőlőmintákban (Kiss E., Debreceni D., Kozma P., Heszky L. és mts., SZIE Gödöllő, PTE SZBKI Pécs) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 286 bp 286 bp 286 bp286 bp 160 bp 160 bp 160 bp 160 bp160 bp Nem tartalmaz rezisztencia gént: 3, 4, 12 Egy rezisztencia gént tartalmaz: 2, 5, 6, 8, 9, 11, 14, 15, 16, 17, 19 Két rezisztencia gént tartalmaz: 7, 10, 13, 14
A lila színű mutáció oka: A BoMyb2 gén promóter régiójába beépült a Harbinger transzpozon.
A GENETIKA ÉS BIOTECHNOLÓGIAI INTÉZET KÖZREMŰKÖDÉSE ÚJ FAJTÁK ELŐÁLLÍTÁSÁBAN (1992-2012)
Dihaploid (DH) szomaklón rizs fajta
S.celeale x S. montanum
Munkatársak és az oktatásban együttműködők ZKI. Kecskemét Csizmadia László Gabonakutató, Szeged Matúz János Pauk János Kertész Zoltán MTA AKT Martonvásár/Budapest Galiba Gábor Király Zoltán Barna Balázs Sági László Berzsenyi Zoltán Barnabás Beáta Marton Csaba MBK Gödöllő Toldí Ottó Jenes Barnabás Bánfalvi Zsófia SZIE MKK GBI Kiss Erzsébet Heszky László Gyulai Gábor Szőke Antal Veres Anikó Hajós Lászlóné Mázikné Tőkei Katalin NYME, Sopron Frank Norbert Pannon Egyetem, Keszthely Hoffmann Borbála VM, Budapest Szabó Ágnes NÉBIH Bódis László DE Kutató Intézet, Nyíregyháza Dobránszky Judit Biacs Péter
Munkatársak és a kutatásban együttműködők SZIE MKK GBI Kiss Erzsébet Heszky László Gyulai Gábor Szőke Antal Veres Anikó PhD hallgatók Balogh Andrea Galbács Zsuzsanna Halász Gábor Katuláné Debreceni Diána Kovács László Lencsés Andrea Kitti Molnár Stella Kerti Balázs Wichmann Barnabás Törjék Ottó Gabonakutató Szeged/Táplán Pauk János Falusi János és Falusi Jánosné HAKI Szarvas Simonné Dr. Kiss Ibolya Missouri State University Kovács László Syngenta Galli Zsolt BCE Budapest Oláh Róbert Pedryc Andrzej Bisztray György PTE SZBKI Kozma Pál Hoffmann Sarolta ZKI Kecskemét Milotay Péter Gyümölcskutató Fertőd Dénes Ferenc Kleizer Pál Kft Dánszentmiklós Sipos Elvíra Gyümölcskutató Újfehértó Szabó Tibor Inántsy Ferenc NÉBIH Budapest Pernesz György Harangozó Tamás
Köszönöm a figyelmet!