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

Hasonló dokumentumok
Transzgénikus növények előállítása

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

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

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

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

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

ÉLELMISZERBIZTONSÁG 9.

A genetikailag módosított növények termesztésének környezeti kérdései

KIEMELÉSEK. A kereskedelmi forgalomban lévő biotechnológiai/gm növények globális helyzete: Clive James, az ISAAA alapítója és elnöke

R. W. Allard (1996) Nemesítési haladás

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

Transzgénikus állatok előállítása

Gén technológia a mezőgazdaságban

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

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

REZISZTENCIA A HERBICIDEKKEL SZEMBEN

Transzgénikus (GM) fajták termesztésének tapasztalatai az Egyesült Államokban

A búza termőterülete és termésátlaga között a Világon

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

A transzgénikus (GM) fajták termesztésbiztonsági kockázatai (2): rizikótényezők a technológia egyes fázisaiban

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

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

módosított, akkor meg az a baj

Többgénes transzgénikus (GM) fajták előállítása

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

Fehérje expressziós rendszerek. Gyógyszerészi Biotechnológia

Cry-génekre alapozott rovarrezisztens génkonstrukciók a világon és az EU-ban

A gazdasági növények genetikai módosításának tudományos jelentősége és stratégiái

A GMO-k szép új világa (?)

TÁPLÁLKOZÁSI AKADÉMIA

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

GM-fajta előállítása szabadalomvásárlással

A preventív vakcináció lényege :

Géntranszfer technikák

Pázmány Péter Katolikus Egyetem Jog és Államtudományi Kar. Tahyné Kovács Ágnes:

Dr. Bittsánszky András. Növények a jövőnkért. Földes Ferenc Gimnázium Miskolc, február

Heszky László Transzgénikus növények - az emberiség diadala vagy félelme?

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

Precíziós nemesítés Kulcs az agrárinnovációhoz Szerkesztők: Balázs Ervin és Dudits Dénes Agroinform Kiadó és Nyomda Kft., Budapest, 2017.

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

Géntechnológia a mezőgazdaságban

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

A genetikai módosítás növényekben, jelenlegi helyzet, vizsgálati módszerek

Célirányos hatékonyság

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

Molekuláris biológiai eljárások alkalmazása a GMO analitikában és az élelmiszerbiztonság területén

A KUKORICA ROVAR-REZISZTENCIA JAVÍTÁSÁNAK LEHETŐSÉGEI Marton L. Csaba MTA Mezőgazdasági Kutatóintézete, Martonvásár

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

Transzgénikus (GM) fajták globális termesztésének eredményei és következményei

III/3. Gének átvitele vektorokkal

Kétszikű ill. kertészeti növényfajokon folytatott kísérletek. Dohány Burgonya Alma Nyárfa Szőlő Szegfű Repce Lucerna

BMGE, Alkalmazott biokémia, transzgénikus organizmusok, 2009 Transzformációs módszerek

PRECÍZIÓS GÉN- ÉS GENOMSZERKESZTÉS AZ ÉLHETŐBB VILÁGÉRT a Magyar Tudományos Akadémia állásfoglalása

Kromoszómák, Gének centromer

Tartalomjegyzék. Gyomirtás. 343 Gyomirtás. Gyomnövények a szójában

Rovarrezisztens GM-fajták és termesztésük előnyei, kockázatai

REZISZTENCIA A HERBICIDEKKEL SZEMBEN

A GMO és a növényvédelem helyzete 2016-ban az USA-ban

NAPRAFORGÓ VETŐMAGOK 6

A növény inváziójában szerepet játszó bakteriális gének

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

A géntechnológia kutatási és fejlesztési hiányosságaira visszavezethető veszélyek és kockázatok

Varga László

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

A nagy termés nyomában. Mezőhegyes, szeptember 11.

Transzgénikus (gm) fajták globális termesztésének eredményei és következményei

Transzgénikus vírusrezisztencia II. Stratégiák, fajták, előnyök, kockázatok

Gén technológia a mezőgazdaságban

Bálványfa, művelési ágak, herbicidek

A GMO-k szerepe az élelmiszeriparban és a kapcsolódó ágazatokban

42 million infections worldwide

O I A GMO-növényekről tárgyilagosan

GABONANÖVÉNYEK TERMESZTÉSE. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

A transzgénikus (GM) fajták fogyasztásának élelmiszer-biztonsági kockázatai

NÖVÉNYVÉDELEM Ábrahám Rita Érsek Tibor Kuroli Géza Németh Lajos Reisinger Péter

A Burley dohány nemesítése Magyarországon, fajtakérdés. Gondola István Debreceni Egyetem, Agrártudományi Centrum, Kutató Központ Nyíregyháza

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

II. Mikrobiológiai alapok. Mikrobatenyészetek. Mekkorák a mikroorganizmusok? Mikrobatenyészetek. Szabad szemmel mit látunk a mikrobákból?

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

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

A biotechnológia alapjai A biotechnológia régen és ma. Pomázi Andrea

Aktuális tapasztalatok, technológiai nehézségek és kihívások a növényvédelemben

A BIZOTTSÁG 2009/120/EK IRÁNYELVE

Peszticidek helyett biológiai növényvédő szerek

6. Növényi biotechnológia

II. Mikrobiológiai alapok. Mekkorák a mikroorganizmusok? Szabad szemmel mit látunk a mikrobákból? Mikrobatenyészetek

GENETIKAILAG MÓDOSÍTOTT NÖVÉNYEK AZ ÉLELMISZERLÁNCBAN

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

Génmódosítás: bioszféra

Arccal a parlagfű ellen

Gyomirtás. Tartalomjegyzék Gyomirtás. Gyomnövények a szójában

A transzgén és funkciói

Transzgénikus hímsterilitás és hibrid-előállítás

A modern biotechnológia növénynemesítési eljárásai mindenkor megfelelnek a kötelező gondosság elvének?

A kabakosok betegségei

Mi értünk génmódosítás alatt?

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

11. Hulladékgazdálkodás (elektromos hulladék jövője) Bazsáné Dr. Szabó Marianne

A géntechnológia szabályozása

Élelmiszerbiztonság mesterfokon. Kis vízaktivitású élelmiszerek Növekvő mikrobiológiai kockázat?

Átírás:

NÖVÉNYVÉDELEM Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0010

A 4. előadás áttekintése Biotechnológia a növényvédelemben A biotechnológia főbb módszerei Keresztezés protoplasztok fúziójával Szomaklonális varáiáció, szelekció Transzgenikus (GM) növények előállítása Rezisztencia a kórokozók ellen Rezisztencia a kártevők ellen Kultúrnövények herbicidrezisztenciája

Protoplasztok fúziója: véletlenszerű génátvitel egyik növényből a másikba Fajhibrid előállítása protoplasztfúzióval: Solanum brevidens S. tuberosum: rezisztens burgonyahibrid levélsodródás vírussal (PLRV) szemben Szelekció a szomatikus sejtek változatossága alapján

Keresztezés protoplasztfúzióval Protoplasztok: sejtfaluktól megfosztott sejtek; regenerálhatók normális sejtekké, differenciálatlan kallusszá és növényekké Ezek PEG-gel könnyen összepréselhetők: plazmo- és kariogámia (PEG-gel vagy elektroporációval géntranszfer is megvalósítható)

Szövettenyészetek

Az Agrobcterium tumefaciens tumorindukálása kromoszóma Ti plazmid T-DNS onkogének, opingének baktériumsejt fenolszignál baktérium táplálása sejtfal sebzett szövet vir-gének IES A baktérium felhasználható génátvitelre A transzgént az onkogének helyébe ültetik kinetin rendellenes sejtosztódás Opinok (aminosavszármazékok)

Agrobacterium tumefaciensszel traszformált szövettenyészet

Génpisztoly és génpuska Magasnyomású héliumgázzal lövik be az arany- (vagy wolfram-) részecskékre adszorbeált DNS-t (a hasznos gént hordozó plazmidot) az intakt növényi szövetbe

A nem agrobaktériumos transzformációhoz az idegen (hasznos) gént Escherichia coli-plazmidba építve szaporítják fel A módosított plazmidtömeget izolálják a baktériumsejtből; e plazmidokat juttatják a növényi szövetbe (génpuskával) vagy a protoplasztokba PEG-gel vagy elektroporációval

Herbicidtoleráns kultúrnövények Nem transzgenikus IMI toleráns kukorica, napraforgó, repce Tribenuron-metil toleráns napraforgó Cikloxidim toleráns kukorica Transzgenikus GM, GMO kukorica, szója, repce, cukorrépa, stb.

IN VITRO ELŐÁLLÍTÁSÚ HERBICIDTOLERÁNS KULTÚRNÖVÉNYEK Előzmények Az USA kukorica övezetében nem ritka a kukorica szója kukorica vetési sorrend, így a szójában alkalmazott IMI hatóanyag maradványai károsították a következő évben vetett kukoricát. Ekkor vetődött fel a gondolat az IMI toleráns kukorica létrehozására. Előállítási technológia Nagyszámú sejttenyészetet imidazolinon herbiciddel kezeltek és indukált mutációs eljárással jutattok a toleráns, túlélő egyedekhez. Az IMI tolerancia öröklődő tulajdonság, a túlélő egyedeket felszaporítva jutottak a továbbnemesítési anyaghoz. Az IMI nem GMO! Az imidazolinon tolerancia tehát hagyományos genetikai eljárások során jött létre, ez így előállított növények termesztése nem ütközik törvényi akadályokba. Fontosnak tartjuk azt hangsúlyozni, mert gyakran a tévhit azonos elbírálás alá veszi a transzgenikus (GM) növényekkel.

Köztermesztésben lévő herbicidtoleráns kultúrnövények IMI-toleráns kukorica IMI-toleráns napraforgó IMI-toleráns repce Tribenuron-metil-toleráns napraforgó Cikloxidimtoleráns kukorica

Tribenuron-metil toleráns napraforgó, vegyes gyomállományban Kezelés: Express 45 g/ha, posztemergensen

Tribenuron-metil toleráns napraforgó, acattal erősen fertőzött területen Kezelés: Express 45 g/ha, posztemergensen

Tribenuron-metil toleráns napraforgó, csattanó maszlaggal erősen fertőzött területen Kezelés: Express 45 g/ha, posztemergensen

IMI napraforgóban yello flash jelenség

Érzékeny napraforgó árvakelés pusztulása imidazolinon kezelés után

Gyommentes IMI napraforgó, töltögetéssel

Káreset herbicidérzékeny napraforgóban, imidazolinon (IMI) gyomirtó szer véletlenszerű használata során

REZISZTENCIA FOKOZÁSA GÉNÁTVITELLEL Polietilén-glikollal (PEG) Elektroporációval protoplasztokba Agrobacteriummal - közvetlenül Génbelövéssel intakt szövetbe A transzgének eredete: Növényből (fontos gének az Arabidopsis-növényből) Mikroorganizmusból

TRANSZGENIKUS NÖVÉNYEK (GM, GMO) FOGALOM MEGHATÁROZÁSOK (gén, transzgenikus növény) A gén (géntechnológia szempontjából) a DNS azon szakasza, amely egy vagy több fehérje kódját és annak megnyilvánulásához szükséges regulációs szekvenciát tartalmaz. A magasabb rendű növényeket körülbelül 30-50.000 gén határozza meg. GM növényeknek (szinonimák: géntechnológiával módosított növények, transzgenikus növények, transzformáns növények, stb.) olyan növények, melyek sejtmagjába (genomjába) a géntechnológia molekuláris módszereivel idegen gént (transzgént) juttatunk be és az integrálódik, működik és öröklődik.

TÖRTÉNETI ÁTTEKINTÉS Az első transzgénikus növényt 1983-ban állították elő, de az első gazdaságilag is jelentős növény létrejöttéről 1986-ban számoltak be. A szántóföldi tesztelés 1988-ban kezdődött az USA-ban, Kanadában és Kínában. Az első transzgénikus növényfajta a későn puhuló paradicsom volt, melyet 1994-ben dobtak piacra az USA-ban. A transzgénikus növények termesztése 1996-ban kezdődött meg világszerte és az eltelt 14 évben folyamatos növekedés volt tapasztalható a GM növények termőterületében. Ma kb. 130 millió hektáron termesztenek transzgénikus növényeket, a halmozott terület 1996 óta meghaladta már az 500 millió hektárt. Legnagyobb arányban a herbicid rezisztens GM növényeket termelik, az arány megközelíti a 80 %-ot. Különösen a glifozát rezisztens szója, kukorica, gyapot, repce és cukorrépa termesztése nőtt meg az elmúlt évtizedben.

GÉNTECHNOLÓGIAI STRATÉGIÁK Az első generációs transzgénikus növények a biotikus és az abiotikus stressz rezisztencia kialakítására irányultak. Biotikus stressz rezisztenciát hoztak létre vírusok, baktériumok, gombák és rovarok ellen. Abiotikus stressz rezisztenciát herbicid hatóanyagok, hő, fagy, szárazság, só-tűrés, stb. ellen. A második generációs transzgénikus növényeket a növényi termék minőségének javítására fejlesztették ki, amelyek egyrészt az anyagcsere folyamatok módosítására (beltartalmi értékek, termés szín, stb.), másrészt a növény fejlődésének megváltoztatására irányult (virágzás, érés, szaporodás, stb.). A harmadik generációs transzgénikus növényekkel speciális molekulákat termelnek, nem csak az élelmiszer iparban, hanem a gyógyszeriparban és a műanyaggyártásban.

GMO növények teljes területe a fejlett és a fejlődő országokban ha összes fejlett országok fejlődő országok

A GMO növények teljes területe ha Herbicidrezisztens Inszekticidrezisztens (Bt) Herbicid/inszekticid-rezisztens

Biotech növények globális térhódítása ha hagyományos biotechnológiai úton előállított

Kórokozókkal szemben rezisztens GM növények 1. Transzgén növényből TMV- és ToMV-rezisztenciát biztosító, dohányból származó N gén transzgenikus paradicsomban

KÓROKOZÓKKAL SZEMBEN REZISZTENS GM NÖVÉNYEK Cercospora-rezisztens dohány Erwinia carotovora-rezisztens burgonya Peronoszpóra-rezisztens dohány Phytophthora-rezisztens lucerna Rhizoctonia-rezisztens burgonya Rhizoctonia-rezisztens dohány Verticillium-rezisztens burgonya

2. Transzgén kórokozóból VÍRUSOK köpenyfehérje (coat protein=cp) génje TMV (ssrns+) replikáz MP CP A CP gátolja a bejutott virionok deproteinizálódását Gátolja a kötődést a riboszómákhoz Gátolja a virionok visszarendeződését a transzlációs folyamatokban Csak rokon vírusok ellen hatásos

BAKTÉRIUM saját toxinját hatástalanító génje Pseudomonas syringae pv. tabaci: tabtoxin (dipeptid) A baktérium acetil-transzferáza hatástalanítja a maga termelte toxint Az enzimet kódoló gén dohányba átvíve ellenállóvá teszi a növényt a baktériummal szemben

ROVARREZISZTENS TRANSZGÉNIKUS NÖVÉNYEK Bacillus thüringiensis Bt toxin (delta- endotoxin, cry toxin) táplálékkal bejutva a rovar a bélhámsejtjeit teszi tönkre on 810 Mon 863 Kukoricamolyrezisztens és kukoricabogárrezisztens Bt kukorica

HERBICIDREZISZTENS TRANSZGENIKUS NÖVÉNYEK A glifozát rezisztenciát a szója, a kukorica, a repce és a cukorrépa növényekben alakították ki eddig. A glifozát totális gyomirtó szer, tehát a gyomfajok morfológiai és életforma tulajdonságaitól (morfoökológiai spektrumtól= MÖS) függetlenül elpusztít minden növényt. Használatával leegyszerűsödhetnek a gyomirtási technológiák, mert nem kell a területre jellemző gyomflóra tulajdonságaira tervezni a különböző hatásspektrumú herbicidek használatát. A glifozát hatóanyagnak nincs tartamhatása, tehát a terület a gyomirtást követő hetekben ismételten gyomosodhat. A jelenlegi engedélyokirati szabályozás szerint a kezelés 60 nap elteltével ismételhető meg.

Glifozát ellenállóképesség mepsps sikimisav-3-foszfát enolpiroszőlősav-foszfát 5-enol-piruvil-sikimisav-3-foszfát fenil-alanin, triptofán, tirozin aromás aminosavak

A transzgenikus növények megítélése Érvek Mellette Genetikailag stabilabbak Vegyszermentesebb élő környezet Olcsóbb Ízletesebb élelmiszer Egészségesebb Ökológiailag nem veszélyes Megoldja a világ növekvő népességének élelmezését Lehet-e ellenőrizni? Igen! Lehet-e szankcionálni? Igen! Ellene Genetikailag instabilak Vegyszerek kötött használata Drágább A természetes ízletesebb Egészségre veszélyes Ökológiailag veszélyes Nem oldja meg Nem lehet ellenőrizni Nem lehet szankcionálni Forrás: Dr Frank J. 1999.

Előadás ellenőrző kérdései Mi a gén? Milyen módszerei vannak a biotechnológiai nemesítésnek? Mit nevezünk transzgenikus növénynek? Mondjon példát a patogén eredetű betegségellenállóságra! Mit nevezünk Bt növényeknek? Mondjon példákat nem transzgenikus és transzgenikus, herbicidrezisztens kultúrnövényekre!

KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET Következő előadás címe: NÖVÉNYVÉDŐ SZEREK Előadás anyagát készítették: Ábrahám Rita, Érsek Tibor, Kuroli Géza, Németh Lajos, Reisinger Péter