ntechnológia alapjai

Hasonló dokumentumok
NÖVÉNYNEMESÍTÉS. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Növényi biotechnológia és géntechnológia Dudits, Dénes Heszky, László

TRANSZGÉNIKUS NIKUS. GM gyapot - KÍNA. GM szója - ARGENTÍNA

A tudományos napokat elindító Heszky László 70. születésnapjára. A p pl ic. Androgenesis Generation Tissue F7 (n, 2n) Gen

Az ivaros szaporodás biotechnológiája

Növény-sejt-növény rendszer in vitro

PLASZTICITÁS. Merisztémák merisztemoidok őssejtek (stem cells) stem cell niche

Gelencsér Tímea. Peszticidek alkalmazása helyett ellenálló GMO-k létrehozásának lehetőségei. Készítette: Budapest, 2004

A szamóca érése során izolált Spiral és Spermidin-szintáz gén jellemzése. Kiss Erzsébet Kovács László

Transzgénikus növények előállítása

Prof. Dr. Maróti Mihály ( )

Transzgénikus állatok előállítása

Gén technológia a mezőgazdaságban

R. W. Allard (1996) Nemesítési haladás

Nemesítési haladás. Főbb trendek a növénynemesítésben. R. W. Allard (1996) Genetikai elszegényedés és a hasznos gének akkumulációja.

NÖVÉNYÉLETTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Növényi biotechnológiák

TERMÉSZETES EREDETŰ KIVONATOK ALKALMAZÁSA A NÖVÉNYI SZÖVETTENYÉSZETEK TÁPTALAJAIBAN

Molekuláris biológiai eljárások alkalmazása a GMO analitikában és az élelmiszerbiztonság területén

NÖVÉNYNEMESÍTÉS. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Doktori értekezés Dr. Molnár Zoltán

AZ ELMÚLT 25 ÉV FŐBB NÖVÉNYI SZÖVETTENYÉSZTÉSI KUTATÁSAI AZ ELTE NÖVÉNYSZERVEZETTANI TANSZÉKÉN

NÖVÉNYVÉDELEM. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

A Gabonakutató 85. éve képekben és címszavakban /Dr. Matuz János összeállítása/

GMO = genetikailag módosított organizmusok. 1. Gének megváltoztatása. Gének megváltoztatása. Pécs Miklós: A biológia alapjai

Géntechnológia a mezőgazdaságban

Intézmény neve Székhely Génmegőrzési téma

NÖVÉNYNEMESÍTÉS. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

A gazdasági növények genetikai módosításának tudományos jelentősége és stratégiái

A búza termőterülete és termésátlaga között a Világon

Heszky László tudományos életrajza ( )

Záróvizsga-kérdések Biológia BSc-2013 (Biológia nem tanári és Biológus laboratóriumi operátor szakirány)

3.2 Protoplaszt fúzió

A sárgadinnye in vitro regenerációja embriogenezis és organogenezis útján. Kissné Bába Erzsébet, Pánczél Sarolta, Bisztray György

Kísérletek a som (Cornus mas L) és a homoktövis (Hippophae rhamnoides L) tömegméretű mikroszaporításának kidolgozására

GM-fajta előállítása szabadalomvásárlással

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Génmódosítás: bioszféra

A biotechnológia alapjai A biotechnológia régen és ma. Pomázi Andrea

A BIZOTTSÁG 2009/120/EK IRÁNYELVE

Bioinformatika - egészséges környezet, egészséges élelmiszer

Klónozás: tökéletesen egyforma szervezetek csoportjának előállítása, vagyis több genetikailag azonos egyed létrehozása.

BIOTERMÉK TECHNOLÓGIA-2

In memoriam. Tisztelt Olvasó! S eldönti, ami nem az

TÁMOP 4.2.2/B-10/

Oktatói önéletrajz Jámborné Dr. Benczúr Erzsébet Judit

Kromoszómák, Gének centromer

A GMO-k szép új világa (?)

GENETIKAILAG MÓDOSÍTOTT SZERVEZETEK ALKALMAZÁSÁNAK VÉLT, ÉS/VAGY VALÓS ELŐNYEI ÉS HÁTRÁNYAI

Transzgénikus. nikus állatok. Transzgénikus nikus minden olyan állat, melynek genomja emberi közremk bejuttatott DNS-t t tartalmaz.

6. Növényi biotechnológia

A géntechnológia genetikai alapjai (I./3.)

4.4 BIOPESZTICIDEK. A biopeszticidekről. Pécs Miklós: A biotechnológia természettudományi alapjai

Biomassza alapú bioalkohol előállítási technológia fejlesztése metagenomikai eljárással

A Gabonakutató története, eredményei 1924-től 2004-ig Matuz János

Heszky László Transzgénikus növények - az emberiség diadala vagy félelme?

A SZENT ISTVÁN EGYETEM NÖVÉNYGENETIKAI ÉS -NEMESÍTÉSI TUDOMÁNYOS ISKOLA EREDMÉNYEI ( ) HESZKY LÁSZLÓ ÉS KISS ERZSÉBET

TDK lehetőségek az MTA TTK Enzimológiai Intézetben

A MAGYAR NÖVÉNYNEMESÍTÉSI ÉS FAJTA ELŐÁLLÍTÁSI KUTATÁSOK A DEBRECENI EGYETEMEN. Nagy János, Puskás Árpád, Zsombik László

Sejtek - őssejtek dióhéjban február. Sarkadi Balázs, MTA-TTK Molekuláris Farmakológiai Intézet - SE Kutatócsoport, Budapest

A Bevezetés a biológiába I. tárgy vizsgájára megtanulandó fogalmak:

NÖVÉNYNEMESÍTÉS. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Doktori tézisek. Sedlák Éva. Semmelweis Egyetem Gyógyszertudományok Doktori Iskola

Többgénes transzgénikus (GM) fajták előállítása

GM növények szerepe a tudományban és az agráriumban. Konferencia

Transzgénikus hímsterilitás és hibrid-előállítás

A évi állami génmegőrzési feladatok támogatását elnyert pályázok listája

Szaporodás formák. Szaporodás és fejlődés az élővilágban... 12/4/2014. Ivartalan Genetikailag azonos utód Módozatai:

A MIKROBIOLÓGIA GYAKORLAT FONTOSSÁGA A KÖZÉPISKOLÁBAN MÚLT, JELEN, JÖVŐ SPENGLER GABRIELLA

Genetika 2. előadás. Bevezető

SZAPORODÁSBIOLÓGIAI KUTATÁSOK A NÖVÉNYNEMESÍTÉS SZOLGÁLATÁBAN

Növényvédelmi Tudományos Napok 2014

BMGE, Alkalmazott biokémia, transzgénikus organizmusok, 2009 Transzformációs módszerek

Biológiai biztonság: Veszély: - közvetlen - közvetett

és s alkalmazása Dencs Béla*, Dencs Béláné**, Marton Gyula**

A géntechnológiát megalapozó felfedezések

Transzgénikus (GM) fajták globális termesztésének eredményei és következményei

NÖVÉNYÉLETTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Különböző Capsicum annuum var. grossum paprikafajták endofita baktériumainak izolálása, jellemzése és molekuláris biológiai vizsgálata

III. GABONAKUTATÓ FÓRUM 2014

A genetikailag módosított növények termesztésének környezeti kérdései

Növényvédelmi Tudományos Napok 2015

A nagy termés nyomában. Mezőhegyes, szeptember 11.

Biotechnológiai alapismeretek tantárgy

Tudománytörténeti visszatekintés

TÁMOP /1/KONV

A termesztett búza diploid őseinek molekuláris citogenetikai elemzése: pachytén- és fiber-fish.

Imidazolinon-toleráns nem transzgénikus(!) fajták előállítása és termesztése

PROGRAMFÜZET. "GENETIKAI MŰHELYEK MAGYARORSZÁGON" XIII. Minikonferencia SZEPTEMBER 12.

BIOLÓGIA. PRÓBAÉRETTSÉGI május EMELT SZINT JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

NÖVÉNYNEMESÍTÉS. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

MIKROSPÓRA EREDETŰ NÖVÉNYEK ÉS SZOMATIKUS HIBRIDEK ELŐÁLLÍTÁSA KUKORICA GENOTÍPUSOKBÓL. PhD értekezés

A genomikai oktatás helyzete a Debreceni Egyetemen

2. évf /2. szám

NÖVÉNYI GMO-król ALAPFOKON Dudits Dénes 1. Tartalom

A tejelő tehenészet szerepe a. fenntartható (klímabarát) fejlődésben

Johann Gregor Mendel Az olmüci (Olomouc) és bécsi egyetem diákja Brünni ágostonrendi apát (nem szovjet tudós) Tudatos és nagyon alapos kutat

Növényvédelmi Tudományos Napok 2014

NÖVÉNYÉLETTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

KUTATÁS-FEJLESZTÉSI EREDMÉNYEK HATÉKONY FELHASZNÁLÁSI LEHETŐSÉGEI ÉS EREDMÉNYEI A PILZE-NAGY KFT-NÉL SOMOSNÉ DR. NAGY ADRIENN SZEGED,

Átírás:

A növényi n nyi biotechnológia és s géntechnolg ntechnológia alapjai (Bevezetés és történeti áttekintés) Oktatási segédanyag EKF Növénytani és Növényélettani Tanszék Szerkesztette: Dr. Marschall Marianna A felhasznált forrás: Dudits Dénes, Heszky László: Növényi biotechnológia és géntechnológia, Agroinform Kiadó, Budapest, 2003 1

Eszterházy zy Károly Főiskola, F Természettudom szettudományi Kar, Biológia alapképz pzési szak (BSC) forrás: HEFOP 3.3.1 p 2004 2004 06 00161.000161.0 Oktatási segédanyag a növényi biotechnológia tantárgy egyes fejezeteihez. A tantárgy leírása: A növényi biotechnológia és géntechnológia alapjait ismerteti meg a 3. félévben a törzsanyagban és a 6. félévben a differenciált törzsanyagban szereplő tárgy az in vitro növény-sejt-növény rendszer (morfogenezis, organogenezis, szomatikus embriogenezis), az ivaros szaporodás biotechnológiája (embrió- és portokkultúrák, generatív sejt-, szerv- és szövettenyészetek, az apomixis biotechnológiája), az ivartalan szaporodás biotechnológiája, a genetikailag módosított (GM) növények, az abiotikus, biotikus és az anyagcseréjükben módosított stresszrezisztens transzgénikus növények című témakörök részletes bemutatásán keresztül. Kitér a növényi géntechnológia kockázataira, társadalmi jelentőségére és törvényi szabályozására. A növényi szövettenyésztés alapjaival foglalkoznak a 6. félévben sorrakerülő gyakorlatok a kalluszkultúra indukció, a direkt és indirekt morfogenezis, a portokkultúra és haploid növények létrehozása, embriókultúra, protoplasztizoláció és kultúra című témakörök bemutatásával. 2

A problémafelvetés 1 főre jutó termőterület nagysága a világon 1950 2025 (várható) 0,51 ha 0,17 ha Az alap- és alkalmazott növénytudományok feladata a szükségletek 0.17 ha-on való kielégítése. molekuláris biológia biotechnológia, géntechnológia legújabb eredményeinek ötvözése és továbbfejlesztése 3

A növénytermesztn nytermesztés molekuláris megközel zelítésben: néhány tucat növényfaj életfolyamatainak a hasznosítása a társadalom számára cukor fehérje olaj cellulóz alkaloidok, stb előállítása vegyi üzemek = növényi sejtek által termelő folyamat: a növények anyagcseréje 4

A klasszikus biotechnológia fogalma klasszikus biotechnológia, v. biológiai technológia: v.mely élőszervezet (pl. mikroorganizmus) v. annak alkotórészei (enzimei) végzik a termék előállítását (műszaki aszpektus) Gyógyszeripar Élelmiszeripar Takarmánytartósítás főként mikrobiális fermentáció, erjesztés 5

Új j biotechnológia, növényi n nyi biotechnológia Az új biotechnológiai eljárásokban az ember által v.milyen szempontból megváltoztatott, genetikailag módosított élőszervezetek vesznek részt: - mikroorganizmusok - növényi sejtek - állati sejtek - növények - állatok Növényi biotechnológia: a növények, növényi sejtorganellumok genetikai programjának megváltoztatását és az így kialakított új képességeik technológiai felhasználását jelenti. 6

GM növényekn nyek Géntechnológiával módosított, ún. transzgénikus növények: amelyek sejtmagjába (genomjába) a géntechnológia molekuláris módszereivel idegen gént (transzgént) juttatnak be és az integrálódik, működik és öröklődik. Abban különböznek a hagyományos növényektől, hogy a növény minden sejtje sejtmagjában ált. egy vagy több transzgént, és citoplazmájában ezekről a génekről szintetizálódott fehérjéket tartalmaz. 7

A növényi n nyi biotechnológia tárgya: t A növények örökítő anyaga (DNS) ill. az azt hordozó legkisebb totipotens élő egysége, a növényi sejt. teljes genetikai információkészlete van Nem ismerünk olyan sejtnél kisebb egységet, amelyből intakt növényt lehetne regenerálni. GM sejtből regenerált GM növény minden sejtje tartalmazza a transzgént. 8

A transzgén n származ rmazási helye A Földön az élet információja ± azonos rendszer szerint van kódolva. A transzgén származhat: vírusból, baktériumból, gombából, növényből, állatból, emberből. Bárhonnan, de: a növényben működő szabályozó szekvenciákkal kell ellátni! 9

A növényi sejt és az abból izolált protoplaszt Dudits, Heszky (2003), eredeti 10

Genom projektek jelentése: a növényi genom analízise Céljuk: a genomokban lévő genetikai információ megfejtése 1.) lépés: DNS-szekvenálás (ld. Arabidopsis thaliana) 2.) lépés: funkcionális genomanalízis (a gének helyének meghatározása) 11

A növényi genom Dudits, Heszky (2003), eredeti 12

Az organelláris és nukleáris DNS főbb jellemzői (Dudits & Heszky, 2003, eredeti) 13

A géntechnolg ntechnológiai módosm dosítás s helyszínei! Sejtmag- (genom) DNS! Plasztisz-DNS! Mitokondrium-DNS extrakromoszómális tulajdonságok, anyai öröklésmenet géntechnológiai szempontból a sejt = a növénnyel! sejtekből in vitro, növények regenerálhatók 14

A biotechnológiai eredetű fajta előáll llításának sémája Dudits, Heszky (2003), eredeti 15

Dudits, Heszky (2003), eredeti 16

A növényi n nyi biotechnológia céljac és s gazdasági gi jelentősége A növények genetikai információjának módosításával új, gazdaságilag értékes fajták, hibridek előállítása, valamint új növénytermesztési technikák, szabadalmak és technológiák kifejlesztése. 17

A géntechnológiai megközelítés lényege Dudits, Heszky (2003), eredeti 18

A növényi n nyi biotechnológia módszereim 3 csoport aszerint, hogy az örökítő anyagban közvetlenül, vagy közvetve hozunk-e létre változást: Géntechnológia (molekuláris szintű megközelítés) Szomatikus sejtgenetika (sejtszintű technikák) Szaporodás biotechnológia (szövet- és szervszintű módszerek) 19

Géntechnológia! az örökítő anyag közvetlen molekuláris módosítása! molekuláris biológia, sejtgenetika és szövettenyésztés kül. módszereit alkalmazza: 1.) az egyes tulajdonságokért felelős gének izolálása, jellemzése, felszaporítása (klónozása) 2.) a gazdaságilag jelentős gén olyan vektorba építése, mellyel lehetőség van a génátvitelre a recipiens sejtbe; továbbá sejtgenomba való integrálódása és működése 3.) GM sejtekből a kifejlett szervezet (GM növény) előállítása 20

Szomatikus sejtgenetika! Objektuma: sejt v. sejtorganellum, de alkalmazásuk közvetve molekuláris szintű változásokat okoz a genomban, ill. plazmonban! Protoplasztfúzióra alapozott szomatikus hibridizáció, cibridizáció, sejtszintű mutánsizolálás, szomaklonális variabilitás 21

Szaporodás s biotechnika az ivaros és ivartalan szaporodás genetikai manipulációja szövet- és szervtenyészetekben módszerei: haploidia, embriókultúra, in vitro termékenyítés, ginogenezis, merisztémakultúra, vegetatív mikroszaporítás, szomatikus embriogenezis, stb.. + azon genetikai módszerek, amelyek a genetikai stabilitást, homozigóta állapotot, genetikai homogenitást kívánják elérni, fenntartani, felszaporítani 22

A növényin nyi biotechnológia és géntechnológia fontosabb területei, valamint módszerei Dudits, Heszky (2003), eredeti 23

A sejt-és szövettenyésztés fontosabb technikái Dudits, Heszky (2003), eredeti 24

A növényi n nyi biotechnológia és géntechnológia törtt rténete! 1838: két német kutató, a botanikus Schleiden és a biológus Schwann sejtelmélete (minden szervezetet sejtek építenek fel); a soksejtű szervezetek minden egyes differenciálódott sejtje megtartja a kiinduló egyetlen sejtben (megtermékenyített petesejt) jelenlévő információt! 1870-es évek Wöchting a Corydalis solida gumójának vágásfelületén gyökér- és levélorganizáció szomatikus sejtek totipotenciájának alapgondolata Haberlant 1902 25

A növényi n nyi szövetteny vettenyésztés s alapjainak megteremtése Haberlant 1902- elsőként próbálkozott a vegetatív sejtek tenyésztésével, intakt növény létrehozására, egyszerű táptalajon; az akkori tenyésztési körülmények miatt nem sikerült Hannig 1904- retekembriókkal sikeres kísérletek, kipreparált embriókból tápközegben (ásványi sók, szacharóz) növényeket kapott Laibach 1925- táptalajon hibrid embriókból hibrid növények felnevelése, szervkultúrák fejlődése 26

A növényi n nyi szövetteny vettenyésztés s alapjainak megteremtése Robbins (USA), Kotte (Európa) 1920-as évekgyökérmerisztémák növekedéséhez szükséges feltételek kialakítása (szervetlen sók, glükóz): izolált borsó- és kukorica-gyökércsúcsok intenzíven növekedtek táptalajon elágazó gyökérré; folyamatos tenyésztésük gátja a steril technika hiánya 1930-as évek: két szövettenyésztési iskola White (USA), Gautheret (Franciaország) 27

A növényi n nyi szövetteny vettenyésztés s alapjainak megteremtése White 1932-ovulum tenyészetek 1934- paradicsom gyökércsúcsból gyökértenyészet (szervetlen sók, szacharóz, élesztőkivonat, később B6 vitamin) folyékony táptalajon; hetente kellett átoltani oldalgyökerekről; a korlátlan idejű növényi szövettenyészet első állomása 1939- N. glauca X N. langsdorffii hibridből indított folyamatosan növekvő kallusz 28

A növényi n nyi szövetteny vettenyésztés s alapjainak megteremtése Gautheret elsőként indukált kalluszt in vitro 1939- Nobécourt-ral együtt hathetente folyamatosan átoltható sárgarépa kultúra; a táptalajt agarral szilárdították és a White-féle vitaminokkal (tiamin, piridoxin, niacin) kiegészítették 29

A növényi n nyi biotechnológia és géntechnológia törtt rténete vázlatosanv! 1940-ig: a steril technika és a legalapvetőbb módszerek kidolgozásának időszaka! 1950-1980: kül. szervek, merisztémák, haploid és szomatikus sejtek, protoplasztok totipotenciájának bizonyítása a szomatikus sejtgenetika kialakulása! 1980- a növényi géntechnológia előretörése, GM növények köztermelésbe kerülése a 90-es évek közepén 30

A tenyésztett sejtek totipotenciájának nak bizonyítása, a szomatikus sejtgenetika kialakulása Van Overbeek, Conklin és Steward kalluszindukció a már differenciálódott sejtekből szintetikus auxinnal Skoog (USA): a dohánykallusz in vitro fejlődését heringspermából kivont friss DNS nem, de a régi minta befolyásolta (friss DNS autoklávozással, enyhén savas közegben aktiválható); az osztódás serkentéséért felelős KINETIN (6-furfurilaminopurin) felfedezése később a citokininek, term. növekedésszabályozók felfedezése Auxinok, citokininek használata a táptalajon már biz. organizációt eredményezett a kalluszban Skoog & Miller 1957- a dohánykallusz hajtás- és gyökérregenerációjának hormonális szabályozása: a szükséges optimális auxin-kinetin arány csökkentésével hajtásfejlődés, növelésével gyökérfejlődés indukálható 31

A tenyésztett sejtek totipotenciájának nak bizonyítása, a szomatikus sejtgenetika kialakulása Skoog & Murashige (indiai) 1962- MS-táptalaj dohánykallusz rajta Hildebrandt és mtsai 1954- kalluszból folyékony táptalajban sejtszuszpenzió Nickell 1956- az első folyamatosan fenntartható sejtszuszpenzió (babbal) Melshers & Bergmann 1959- a szuszpenziós kultúrák tökéletesítése (máig szinte ez) A növényregeneráció a dohányon megfigyelt szervdifferenciálódás helyett azonban egy új ontogenetikai utat (az embriogenezist) követett. A berlini Reinert és a new york-i Steward 1958- szomatikus embriogenezis: a sárgarépa szuszpenzió egyedi sejtjeiből indult (előtte embrió enzimesen sejtekre lombikban) a sejtszintű klónozás alapja! 32

A tenyésztett sejtek totipotenciájának nak bizonyítása, a szomatikus sejtgenetika kialakulása A szomatikus sejtek totipotenciája ekkor már bizonyított volt, a haploid sejteké még nem (még ivarszervvel együtt preparálták az ivarsejteket) 1965: indiaiak - portokkultúrából (Datura) haploid növény regenerálása először 1968: franciák dohányon, japánok rizsen 60-as évekre: a vegetatív mikroszaporítás kidolgozása is Cocking 1960 protoplasztok tenyésztése elsőként (paradicsom gyökércsúcs sejtjeiből cellulázzal) ebből növényt csak 10 évvel később a japánok regeneráltak 1972- N. glauca X langsdorffii protoplasztfúziója ebből növényt 1978- az első szomatikus nemzetséghibrid Melchers és mtsai burgonya és paradicsom protoplasztfúziójával 33

A tenyésztett sejtek totipotenciájának nak bizonyítása, a szomatikus sejtgenetika kialakulása mutáns sejtvonalak in vitro izolálása (pl. sztreptomicinrezisztens dohány) a protoplasztfúzió lehetőséget ad arra is, hogy a sejtmagtól függetlenül csak a citoplazmát hibridizáljuk, cibridizáció a növényi extrakromoszómális genetika fellendülése sikeres kloroplasztisz- és mitokondriumtranszferek mutáns sejtek ill. növények in vitro szelekciója felhívta a figyelmet a tenyésztett sejtek genetikai instabilitására (szomaklonális variabilitás) 34

A növényi n nyi géntechnolg ntechnológia kialakulása és s felhasználása sa (1980-tól) növényi sejtfermentáció spec. anyagcsere termékek előállítása ipari méretekben (pl. sikonin) vegetatív mikroszaporítás automatizálása (rizs, búza, repce) a növ. genom molekuláris szerveződésének analízise elkezdődött 1983/84 az első GM növények (dohány) a transzformációs technika tökéletesítése (bináris vektor, marker gén) 1986 vírus-, rovar- és herbicidrezisztens GM növény előállítása 1986 USA, 1988 Európa- az első GM növények szántóföldi kísérleti kipróbálása 1994- az első GM növény közforgalomba került 35

GM növényekn nyek Első generációs GM növények cél: biotikus stressz rezisztencia (vírus, gomba, baktérium, rovar) és abiotikus stressz rezisztencia (herbicid) kialakítása; napjainkig rovar- és herbicidrezisztensek a legnagyobb területen (gyapot, szója, repce, kukorica különösen sikeresek);elterjedésük akadályai zöld- és környezetvédő mozgalmak Második generációs GM növények cél: a növény anyagcseréjének (szénhidrát, zsírsav, fehérje) és fejlődésének (érés, hímsterilitás, stb..) módosítása; paradicsom, burgonya már köztermesztésben is, de terjedésük lassabb, mint az 1-é Harmadik generációs GM növények cél: spec. anyagok előállítása főleg ipari felhasználásra (gyógyszer-, élelmiszer-, műanyagipar); a 21. sz-ban várható a köztermesztésbe kerülésük 36

A növényi biotechnológia 100 éves története egyes dekádjaiban elért legfontosabb tudományos és módszertani eredmények (Dudits, Heszky 2003, eredeti) 37

A növényi biotechnológia legfontosabb gyakorlati eredményei Dudits, Heszky 2003, eredeti) 38

A hazai növényi n nyi biotechnológia pionírjai (1930-1980) (Haberlandt a mai Mosonmagyaróváron született 1854-ben) 1838 Orsós Ottó- in vivo szervdifferenciálódás karalábén Gimesi Nándor és mtsai- első in vitro vizsg. Lilium portoktenyészet 50-es évek- szövettenyésztés: Rédei György (búzaembriók, - ováriumok in vitro), Maróti Mihály (bab gyökér- és hajtáskultúra), Faludi Béla és mtsai (burgonya kalluszkultúra) 1956-70- ELTE, Maróti Mihály a hazai növényi biotechnológia alapjainak megteremtése; vegetatív mikroszaporítási laboratóriumok és üzemek az ő munkásságára alapozva (Óbuda Tsz, Sasad Tsz, Kertészeti Mgtsz, Szombathely és Rozmaring Tsz);az első szövettenyésztési jegyzet (1972) és könyv (1976) 39

A hazai növényi n nyi biotechnológia pionírjai (1930-1980) 1960-as évek vége 70-es évek eleje: Heszky László (Országos Agrobotanikai Intézet): embriótenyésztés, androgenezis, genetikai tartalékok in vitro tárolása Maliga Pál- MTA Genetikai Intézet, majd Szegedi Biol. Központ: mutáns szelekción és protoplasztfúzión alapult organellumátvitel Kovács Ervin- ELTE Genetikai Tsz- tenyésztett sejtek genetikai instabilitása Dudits Dénes- MTA Szegedi Biol. K.- szomatikus hibridizáció Kertészeti növények: csonthéjas gyümölcsök- Vértessy Judit (Kertészeti Kut. Int, Budatétény; bogyósgyümölcsök- Zatykó József és mtsai Fertődi Kut. Áll.; gyógynövények: Verzárné Petri Gizella és Szőke Éva (SOTE Gyógynövény- és Farmakológiai Int.) 40

A sejtgenetika és s szövetteny vettenyésztés módszereinek alkalmazása (1980-tól) Gabonatermesztési Kut. Int., Szeged (Sági Ferenc, Mórocz Sándor, Pauk János, Purnhauser László) Mórocz és mtsai 1990- jól regenerálódó kukorica sejtprotoplaszt-növény rendszer; Pauk és mtsai 1997: első magyar DH búzafajta (Délibáb); Purnhauser és mtsai 1987: Ag + -ionok meghatározó szerepét bizonyították in vitro növényregenerációban MTA Mezőgazdasági Kut. Int., Martonvásár (Barnabás Beáta, Kovács Géza, Karsai Ildikó, Galiba Gábor) Barnabás és mtsai 1999: búza és kukorica ivaros folyamatainak biotechnikai módosítása, izolált gaméták mikromanipulációja, pollen krioprezervációja, in vitro genom-duplikációs módszer kidolgozása; Galiba és Sutka 1997: hidegtűrésért és jarovizációért felelős gének azonosítása és térképezése búzában; 41

A sejtgenetika és s szövetteny vettenyésztés módszereinek alkalmazása (1980-tól) Kertészeti Egyetem- Jámborné Benczúr Erzsébet és mtsai 1997: kül. cserepes (levél és virágos), évelő dísznövények, díszfák mikroszaporítási technikája; G.Juhász Anikó és mtsai zöldségnövényekből állítottak elő sikeres andro- és ginogenetikus haploidokat; Gödöllői MBK- Mitykó Judit és mtsai 1995: paprika androgenetikus haploidok előállítása; Bánfalvi Zsófia és mtsai 1996: burgonyagumó abiotikus stressz-specifikus fehérjéinek azonosítása, izolálása; Fári Miklós: több szabadalom és műszer az in vitro technikában (Propamatic és Clonmatic mikroszaporító automaták); 42

A sejtgenetika és s szövetteny vettenyésztés módszereinek alkalmazása (1980-tól) GATE Genetika és Növénynemesítés Tsz- Heszky László és mtsai- növénybiotechnológus utánpótlás nevelése graduális és posztgraduális szinten is; 1992 (Dama rizs) az első magyar biotechnológiai úton előállított növényfajta; Jekkel Zs.: a tenyésztett növényi sejtek sikeres krioprezervációja; Gyulai G.: szomaklónok, Kiss E. antiszensz GM alma, szegfű és paradicsom és Kiss J. DH nyár előállítása; Keszthelyi Egyetem Burgonyakutatási Osztály- Polgár Zsolt és mtsai 1999: szomatikus hibridek jellemzése; Fertődi Gyümölcs és Dísznövénytermesztési Kut. Áll.- Zatykó József és mtsai 1997: in vitro nitrogénkötő szamóca előállítása 43

A sejtgenetika és s szövetteny vettenyésztés módszereinek alkalmazása (1980-tól) Nyíregyházi Mezőgazdasági Kut. Int.- Dobránszky Judit és mtsai 1999: a burgonya in vitro gumóindukálása Kecskeméti Szőlészeti és Borászati Kut. Int.- Haydu Zsolt és mtsai szőlőbiotechnológia kifejlesztése 44

A hazai géntechnolg ntechnológiai kutatások kezdete és s az első eredmények Dudits Dénes munkacsoportja- MTA Szegedi Biol. K.- Koncz Csaba (1981) kukorica mitokondriumban a plazmid klónozása, transzformációs vektor kifejlesztése; Györgyei János: lucerna cdns-bank létrehozása szomatikus embriókból; az első növényi gének, amelyet M-on izoláltak lucerna hisztonfehérjéket kódoltak (Wu és mtsai 1988), ehhez genomikus génbankot Kiss Gy. Botond és mtsai készítettek; lucernagének izolálására épülő kutatások intenzíven a 90-es években; a lucerna genetikai térképének elkészítése; a sejtosztódás szabályozásában és a stresszválaszban szerepet játszó gének kutatásai Hirt és mtsai, Györgyey és mtsai 1991; a klorofill a/b kötőfehérjét (Cab1) kódoló gén promoterének részletes funkcionális vizsgálata Nagy F.; 45

A hazai géntechnolg ntechnológiai kutatások kezdete és s az első eredmények Gödöllői MBK- Bánfalvi és mtsai 1994:a burgonyagumó fejlődésével kapcs. gének sorában egy patatin cdns klónozása; Vírusok szerkezetének feltárása Burgyán és mtsai 1993; Salánki és mtsai 1994; Deák Mária és mtsai 1986: transzgénikus lucerna előállítása- Agrobacterium gén-kanamicin rezisztencia Fehér és mtsai 1992: burgonya X-vírus köpenyfehérjegén; burgonya transzformánsok virológiai jellemzése Balázs Ervin; kukorica és repce transzformánsok előállítása az SZBK-ban; Génpuskával génbeépítés rizsbe és búzába (Jenes Barnabás módszerével) 46