A szárazságtűrés élettani hátterének vizsgálata Arabidopsis modellnövényen és transzgenikus szárazságtűrő növények előállítása = Examinations of the Physiological Background of Drought Hardiness in Arabidopsis and Production of Transgenic Plants

A kultúrnövények szárazságtűrése napjainkban igen égető probléma. Az öntözéshez használható édesvíz-készlet folyamatos csökkenése, a csapadékhiány és a globális felmelegedés egyre nagyobb szárazság-stressznek teszi ki termesztett növényeinket. Ebben a helyzetben fontossá vált a növények vízfelvevő és párologtató rendszerének minél jobb megismerése. A szárazságtűrés fenotípusa rendkívül komplex, összehangolt élettani működés eredményeként alakul ki. A tudomány fejlődésével különböző módokon próbálták növelni a növények szárazságtűrését. A molekuláris biológia előretörésével azonban egyre nagyobb szerepet kapnak a transzgenikus technikák, melyek segítségével könnyebben és gyorsabban megérthetőek azok a molekuláris szinten zajló folyamatok, melyek a növények szárazságtűrését döntően befolyásolják. Vizsgálataink során az Arabidopsis thaliana cv. Columbia cbp20 abszcizinsav (ABA) túlérzékenységet és szárazságtűrést okozó mutáció mechanizmusát, élettani következményeit vizsgáltuk. A mutáció az Arabidopsis At5g44200 génjében történt, ami a Cap Binding Protein 20 (CBP20) kódolja. Az nCBC működése az irodalomban publikált eredmények szerint növényekben nem létfontosságú, hiánya viszont a növény működését úgy változtatja meg, hogy az ABA-ra fokozottan érzékennyé és szárazságtűrőbbé válik. Ezt a kedvező fenotípust a gázcserenyílások gyors záródásával magyarázták, ami szintén ABA hatására következik be. A megváltozott RNS metabolizmus és vízháztartás a növény egyéb tulajdonságait csak kis mértékben érintik. Mivel a pleiotróp tulajdonságok ilyen kis fokúak, a mutáció gyakorlati hasznosítása is elképzelhető. Élettani kísérleteinkben nyomon követtük, a stresszmentes állapotban a mutáns csökkentett gázcseréjének milyen hatása van a növény hozamjellemzőire, fotoszintetikus aktivitására és a fotoszintetikus rendszer kapacitására. Megvizsgáltuk a normál állapotú, és a vízhiányos stressznek kitett növények élettani paramétereit, és azok változását. Mindemellett összehasonlítottuk a használt műszerek érzékenységét, és gyakorlati ...