A februárban kirobbant orosz–ukrán háború tör­ténelmi csúcsok közelébe emelte a búza és a kukorica árát a nemzetközi piacokon. Mennyire értékelődik fel a jövőben az agrárium szerepe a világban?

– A háborútól függetlenül hatalmas szükség van a mezőgazdaság fejlesztésére, hiszen az előrejelzések szerint a Föld népessége 2050-re elérheti a kilencmilliárd főt. A növekvő populáció élelmezéséhez – a fogyasztási és táplálkozási szokások változása, az egész­séges élelmiszerek iránti igény és a bioüzemanyagok iránti kereslet növekedése miatt – az előrejelzések alapján 2050-re duplájára kell emelni az agrárium kibocsátását. Ez kizárólag akkor valósítható meg, ha a molekuláris genetikai, genomikai kutatási módszerek beépítésével gyorsabbá és hatékonyabbá tudjuk tenni a növénynemesítés folyamatát.

Az Agrártudományi Kutatóközpont (ATK) Mezőgazdasági Intézete milyen eredményeket tudott felmutatni az elmúlt években e tekintetben?

– A nemesítési programunkból származó búza­fajták hosszú ideje piacvezetőnek számítanak Magyarországon, vetésterületük pedig évente meghaladja a 350 ezer hektárt. Kalászos fajtáink­kal a hazánkban és külföldön előállított érték éves szinten már a 100 milliárd forintos határt is átlépte. Ennek elismeréseként a Magyar Innovációs Szövetség 2018-ban Intézetünknek ítélte oda az Agrár Innovációs Díjat. A kalászosgabona- és kukoricanemesítési program eredményeként az elmúlt öt évben 26 új kukorica hibrid, hét őszi búza, négy őszi durumbúza, három őszi és két tavaszi zab, valamint egy-egy tönköly, alakor és őszi árpafajta kapott állami elismerést. A martonvásári kukoricanemesítés eredménye az elmúlt hét évtizedben: több mint 400 fajtaoltalom, állami minősítés vagy szabadalomban részesített szellemi termék.

A martonvásári kalászosgabona-nemesítés kísérleti területéről DJI Matrice 210 V2 kamerával készült RGB (λ = 400–700 nm látható tartományú) drónfelvétel. A berepült területről elkészült térképek elemzésével a levélszövet fényelnyelő és fényvisszaverő képességéből számított spektrális reflexiós indexeket lehet meghatározni. Ezekkel az indexekkel a nemesítési törzsek közötti különbséget lehet kimutatni a betegség-ellenállóság, rovar­fertőzöttség, szárazságtűrés, tápanyag-hasznosító képesség és növényi szövetek öregedése mértékében.

Milyen infrastrukturális háttér és fejlesztések biztosítják az ATK Mezőgazdasági Intézet sikerességét?

– Az Európában egyedülálló fitotron (növénynevelő kamrák együttese, amelyben növényeket termesztenek pontosan megszabott körülmények között – a szerk.) megléte, másrészt az alap- és alkalmazott kutatások összhang­ját megteremtő laboratóriumi és szántóföldi infrastruktú­rára alapozható kísérletek a jövőben is széles hazai és nemzet­közi együttműködést eredményezhetnek. Ehhez hoz­zá­já­rul­nak a közelmúltban lezajlott fejlesztések, mint például a Metabolomikai platform kialakítása, a szántóföldi lizi­méter és FACE rendszerek kiépítése. Jelenleg beszerzés alatt van egy nagy áteresztőképességű, zárt HTP fenotipizáló plat­form, mely multispektrális ka­merák segítségével új szintre emeli a vizuálisan kevésbé vagy csak szubjektíven detektálható, a növények fejlődését befolyásoló abiotikus és biotikus stresszfolyamatok meghatározását. A több évtizede működ­tetett tartamkísérleti rendszer és a tanúsított ökológiai tenyészkert lehetőséget biztosít a jelen­leginél kedve­zőbb víz- és tápanyag-hasznosító képességű genotípusok azonosítására, valamint ökológiai gazdálkodásban is ered­ménye­sen termeszthető fajták szelekciójára.

A Metabolomikai platform műszerei

A Tématerületi Kiválósági Programjukban milyen alapvető célokat tűztek ki maguk elé?

– A projekt alapkutatási moduljának célja a kalászos gabonák környezeti adaptációját befolyásoló fiziológiai és genetikai komponensek vizsgálata SNP chip alapú markerekkel és bio­informatikai módszerekkel. Kutatásaink fókuszában szerepel a régi búzatájfajtákban rejlő genetikai változékonyság, az abiotikus stressz­tolerancia genetikai alapjainak feltárása, és indukált mutációval új típusú génvariánsok előállítása is. A metabolomikai kutatások fő célja a növények stressztűrése és metabolomikai mintázata közötti kapcsolatok feltárása. A génbanki Aegilops tételek élettani, biokémiai, strukturális és funkcionális genomikai vizsgálatával a levélrozsda-rezisztenciát, hő- és szárazságtűrést meghatározó genomi régiók feltárása, génváltozataik innovatív markerekkel történő átvitelével pedig új búza-Aegilops introgressziók előállítása. Olyan új, genomszerkesztett növényvonalak fejlesztése a célunk, melyek utat nyitnak – a korábban elérhetetlen kromoszóma­régiók rekombináció­ban való rész­vételének indukálásával – az utódpopuláció genetikai variabilitásá­nak fokozá­sára. A termés minőségi para­métereinek javítására irányuló vizsgálataink célja nagy rostanyag­­tartalmú és megfelelő termés­­potenciállal rendelkező fejlett törzsek és fajta­jelöltek előállítása. Célunk továbbá humán táplálkozásra alkalmas nagy β-glükán-tartalmú árpa és zab genotípusok előállítása.

Szántóföldi kísérleti rendszer a klímaváltozás hatásainak kutatására (FACE, liziméterek, esősátor)

Milyen szempontokat vesznek figyelembe a növénynemesítéskor?

– Egyrészt jó alkalmazkodó­képességű, a rendelkezésre álló erő­forrásokat hatékonyan felhasználni képes genotípusok előállítására, másrészt ökológiai gazdálkodásban és low-input rendszerekben is eredményesen termeszthető kalászos fajták és kukorica hibridek piacra juttatására törekszünk. Kutatásaink során vizsgáljuk a többi között a beltenyésztett vonalak hideggel, valamint szárazsággal szembeni toleranciáját szántóföldön és mestersé­ges körülmények között. A növény­­nemesítés hatéko­nyabbá és gyorsabbá tétele érdekében a molekuláris genetikai, genomikai módszereket beépítjük a nemesítés folyamatába. Egyes emésztő­rendszeri megbete­gedések és túlérzékeny­ségi reakciók miatt a búza és egyéb gabona­fajok bioaktív komponens­tartalmának és össze­tételének vizsgála­tára is sor kerül. A szelekció hatékonyabbá tétele érdekében modern fenotipizáló rendszerek és távérzékelés útján szerzett információk (drón­technológia) felhasználását is tervezzük.•