Alkalmazott Növénygenomikai Csoport

Alkalmazott Növénygenomikai Csoport részletes bemutatása

A csoport részletes bemutatása

A csoport 8 témán dolgozik, melyek alapkutatási és alkalmazott kutatási feladatokat is tartalmaznak. A csoportban 2 munkatárs, 4 PhD hallgató, 1 laboráns dolgozik.
 

Kutatási témák rövid bemutatása

  1. téma A paprika (Capsicum) Xantomonas campestris pv. euvesicatoria baktérium elleni rezisztenciájának genetikai vizsgálata
  2. téma A paprika (Capsicum) Xanthomonas gardneri baktérium elleni rezisztenciájának genetikai vizsgálata
  3. téma Gyökérgubacs fonálféreggel (Meloidogyne spp) szembeni rezisztencia genetikai hátterének kutatása paprikán (Capsicum)
  4. téma Meloidogyne enterolobii szembeni rezisztencia genetikai hátterének kutatása paprikán (Capsicum)
  5. téma Borsó PEMV és PSBMV által okozott vírusos betegségeivel szembeni rezisztencia molekuláris hátterének kutatása
  6. téma A paradicsom barna bogyó ráncosodás vírus (Tomato brown rugose fruit virus, ToBRFV) elleni rezisztencia azonosítása paradicsomból
  7. téma Cmv (Cucumber mosaic virus) rezisztencia kutatások paprikában
  8. téma Édesburgonya patogén vírusok azonosítása
     

Csoport főbb publikációi:

10 legjelentősebb publikáció (PUBMED által megadott formában, GBI munkatársak kiemelve, levelező szerző*,linkekkel)

  1. NMR Metabolomics Defining Genetic Variation in Pea Seed Metabolites., Ellis Noel, Hattori Chie, Cheema Jitender, Donarski James, Charlton Adrian, Dickinson Michael, Venditti Giampaolo, Kalo Peter, Szabo Zoltan, Kiss Gyorgy B., Domoney Claire:, Frontiers In Plant Science 9: 1022, 2018; doi:10.3389/fpls.2018.01022
     
  2. First report of sweet potato chlorotic stunt virus infecting sweet potatoes in Hungary, Kiemo F.W., Toth Z., Salamon P., Z. Szabo Plant Disease (2021). https://doi.org/10.1094/PDIS-05-21-0944-PDN
     
  3. Screening of Solanum (sections Lycopersicon and Juglandifolia) germplasm for reactions to the tomato brown rugose fruit virus (ToBRFV). Jewehan, A., Salem, N., Tóth, Z. Salamon P. Szabo Z. J Plant Dis Prot (2021). https://doi.org/10.1007/s41348-021-00535-x
     
  4. Toth M, Szabo Z, Toth Z. Alternative method for the transformation of Capsicum species. J Plant Sci Phytopathol. 2021; 5: 001-003. doi: 10.29328/journal.jpsp.1001053
     
  5. Tokodyné, Szabadi Nikolett ; Hajnik, Lilla ; Kaló, Péter ; Szabó, Zoltán ; Tóth, Zoltán A paprika (Capsicum spp.) gyökérgubacs fonálféreg (Meloidogyne spp.) elleni rezisztenciájának vizsgálata a vírusindukált géncsendesítés módszerével In: Szabó, Péter (szerk.) Kutatás-fejlesztés-innováció az agrárium szolgálatában Budapest, Magyarország : Mezőgazda Kiadó, (2017) pp. 208-215. , 8 p. Kiadónál Közlemény:3319793
     
  6. Tokodyné, Szabadi Nikolett ; Hajnik, Lilla ; Tóth, Zoltán ; Szabó, Zoltán ; Kaló, Péter A PAPRIKA (CAPSICUM SPP.) XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. EUVESICATORIA BAKTÉRIUM ELLENI REZISZTENCIÁJÁNAK GENETIKAI VIZSGÁLATA In: Szabó, Csaba (szerk.) Tavaszi Szél 2018 : Spring Wind 2018 Budapest, Magyarország : Doktoranduszok Országos Szövetsége, (2018) pp. 119-126. , 8 p. Közlemény:30404729
     
  7. Tokodyné, Szabadi Nikolett ; Tóth, Zoltán ; Hajnik, Lilla ; Salamon, Pál ; Földi, Tímea ; Kiss, György Botond ; Szabó, Zoltán ; Kaló, Péter Gyökérgubacs fonálféreggel (Meloidogyne spp.) szembeni rezisztencia genetikai hátterének kutatása paprikán (Capsicum spp.) In: Erdeiné, Késmárki-Gally Szilvia; Szabó, A K; Ölvedi-Vázsonyi, Melinda; Várallyay, Éva (szerk.) Kutatói utánpótlást elősegítő program I. szakmai konferenciája : Publikációk Gödöllő, Magyarország : Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ (NAIK), (2016) pp. 70-75. , 6 p. Teljes dokumentum Közlemény:3319800
     
  8. Hajnik, Lilla ; Szabó, Zoltán ; Jeney, Apor ; Tóth, Zoltán ; Domonkos, Ágota ; Szabadi, Nikolett ; Kiss, György Botond ; Kaló, Péter Development of genetic markers linked to TSWV resistance for marker assisted selection in pepper. In: K, Ertsey-Peregi; Zs, Füstös; G, Palotás; G, Csilléry (szerk.) Proceedings of XVIth EUCARPIA : Capsicum and Eggplant Working Group Meeting in memoriam Dr. Alain Palloix Budapest, Magyarország : Diamond Congress Ltd., (2016) pp. 534-537. , 4 p. Közlemény:3177237
     
  9. Tóth Zoltán, Szabó Zoltán, Földi Timea, Szabadi Nikolett, Hajnik Lilla, Jeney Apor, Kiss György Botond, Kaló Péter: Genetic mapping and identification of the Me1 gene conferring resistance to root-knot nematodes in pepper (Capsicum annuum L.)., In: K, Ertsey-Peregi; Zs, Füstös; G, Palotás; G, Csilléry (szerk.) Proceedings of XVIth EUCARPIA, Diamond Congress Ltd. (2016) pp. 542-545., 2016
     

Csoport főbb pályázatai:

csak 2021-ben még futó, illetve 2021-ben, 2022-ben induló pályázatok

  1. Identification of the Me1 resistance gene controlling root-knot nematode infection in pepper (Rijk Zwaan - Dr. Szabó Zoltán, 2018-2022, NAIK 1318-1/2018)


Kutatási témák részletes bemutatása


1. téma A paprika (Capsicum) Xantomonas campestris pv. euvesicatoria baktérium elleni rezisztenciájának genetikai vizsgálata

Magyarországon a zöldségtermesztés jelentős hányadát a Solenaceae család különböző fajai, köztük különféle paprika fajták (Capsicum annuum) teszik ki. A paprikán jelentkező egyik legielentősebb károkat okozó betegség a bakteriális eredetű levélfoltosság, amit a Xanthomonas campestris pv, euvesicatoria (Xcv) haktérium vált ki. Ez a kórokozó világszerte, de különösen a magas hõmérsékleti és csapadék mennyiségű trópusi és szubtrópusi területeken talál ideális feltételeket az elterjedéséhez. Hazánkhan az Xcv baktérium által okozott kártétel a fóliaházakban termesztett paprikák esetében jelentős. Azonban globális felmelegedés következményeként már szabadföldi termesztésben is elterjedőben van. Napjainkban egyre nagyobb az igény olyan patogén mikroorganizmusokkal szemben rezisztens növényfajtákra, amelyek kevesebb vagy vegyszer nėlküli termesztéssel is megfelelő terméshozamot képesek biztositani. A hatékony, környezetbarát és fenntartható paprikatermesztést a rezisztens paprikafajták alkalmazása teszi lehetővé. Kereskedelmi forgalomban elérhető Xcv rezisztens paprika fajták többsége domináns rezisztencia géneket hordoz (Bs1, Bs2, Bs3). Ezek a gének az Xcv baktérium összes rasszával szemben azonban nem biztosítanak védelmet. A specifikus, egy patogén törzzsel szembeni rezisztencia kialakulása során a patogén avirulencia gének termekeit a gazda rezisztencia gének termékei ismerik fel. A gazdanövény és korokozó közötti külcsönhatás következtében számos jelátviteli út aktiválódik. A patogén fertőzés kialakulását az ennek eredménveként létrejövő kaszkád mechanizmusok gátolják meg. A patogén mikroorganizmusok újabb avirulencia faktorok evolválódását követően viszont képesek lehetnek újra fertőzni a gazdanövényeket, ezzel folytatva a “fegyverkezési versenvt". Ez az evolúciós versengés teszi szükségessé újabb és újabb resisztens vonalak előállítását.

Az elsődleges célunk térképezésen alapú klónozással izolálni és jellemezni azokat a géneket (bs5, bs6), amelyek védelmet nyújtanak a paprikatermesztésben komoly károkat okozó biotikus stressz faktorokkal szemben.
 

2. téma A paprika (Capsicum) Xanthomonas gardneri baktérium elleni rezisztenciájának genetikai vizsgálata

A paradicsom baktériumos foltossága a feldolgozó és a frisspiaci paradicsomültetvényeken egyaránt előfordul, elsősorban ott, ahol a termesztési körülményeket magas páratartalom jellemzi. A fertőzött növényeken a leveleken és a terméseken fekete elváltozások jelennek meg, amelyek termés- és gyümölcsminőség-csökkenést okoznak A baktériumos foltosságot a Xanthomonas nemzetség négy baktériumfajtája okozza: X. euvesicatoria, X. vesicatoria, X. perforans és X. gardneri. A paradicsom baktériumos foltossága vetőmaggal terjedő betegség, amelyet nehéz megelőzni és ellenőrizni. Jelenleg kevés, a kórokozók ellen hatékony vegyszer áll rendelkezésre és a réz túlzott használata a baktériumpopulációban rezisztencia kialakulásához vezetett. A baktériumos foltossággal szemben ellenálló fajták használata potenciális eszközt kínál a betegség elleni védekezésre a szántóföldön. A rezisztenciát szabályozó géneket találtak a X. euvesicatoria , X. vesicatoria, X. perforans T3 faj, X. perforans T4 faj esetében. A X. gardneri ellen azonban nem írtak le rezisztenciaforrást. Az utóbbi néhány évben történt megjelenése miatt a rezisztenciaforrás felfedezése prioritást élvez.

A kutatás célja Xanthomonas gardneri baktérium elleni rezisztencia forrás keresése paprika növényben, amely rezisztencia védelmet nyújthat a paprikatermesztésben komoly károkat okozó biotikus stressz faktorokkal szemben. A rezisztens fajták alkalmazása az egyetlen alternatíva a fertőzések vegyszeres kezelésével szemben.
 

3. téma Gyökérgubacs fonálféreggel (Meloidogyne spp) szembeni rezisztencia genetikai hátterének kutatása paprikán (Capsicum)

A gyökérgubacs fonálféreg (Meloidogyne spp.) az egyik legelterjedtebb növény patogén, számos növény faj obligát biotróf parazitája. A mezőgazdasági zöldségtermesztésben legfőképp a Solenaceae családba tartozó paradicsom, paprika és burgonya fajok fertőzése során okoz súlyos károkat a nagymértékű terméskiesés következtében. A hervadási parazitának is nevezett gyökérgubacs fonálféreg drámai morfológiai és fiziológiai változást okoz a gazda szervezetben, miközben létrehozza a táplálkozási helyét. A gyökérgubacs fonálféreg ellen rezisztenciát biztosító növényi gének azonosítása és molekuláris jellemzése réven érthetjük meg a gazda-patogén interakció hátterében rejlő mechanizmusokat. Napjainkban számos gyökérgubacs fonálféreg elleni rezisztencia gént hordozó növényi vonalat azonosítottak a Solenaceae növényi családból. Az ezekben található rezisztencia lókuszokra történő paprikanemesítés hatékony és környezet-barát, fenntartható növényvédelmet jelenthet a gyökérgubacs fonálféreggel szemben a zöldségtermesztésben.

Az elsődleges célunk térképezésen alapú klónozással izolálni és jellemezni azt a gént (Me1), amely védelmet nyújt a paprikatermesztésben komoly károkat okozó biotikus stressz faktorokkal szemben.
 

4. téma Meloidogyne enterolobii szembeni rezisztencia genetikai hátterének kutatása paprikán (Capsicum)

A gyökérgubacs fonálféreg (Meloidogyne spp.) az egyik legelterjedtebb növény patogén, számos növény faj obligát biotróf parazitája. A mezőgazdasági zöldségtermesztésben legfőképp a Solenaceae családba tartozó paradicsom, paprika és burgonya fajok fertőzése során okoz súlyos károkat a nagymértékű terméskiesés következtében. A hervadási parazitának is nevezett gyökérgubacs fonálféreg drámai morfológiai és fiziológiai változást okoz a gazda szervezetben, miközben létrehozza a táplálkozási helyét. A gyökérgubacs fonálféreg ellen rezisztenciát biztosító növényi gének azonosítása és molekuláris jellemzése réven érthetjük meg a gazda-patogén interakció hátterében rejlő mechanizmusokat. Napjainkban számos gyökérgubacs fonálféreg elleni rezisztencia gént hordozó növényi vonalat azonosítottak a Solenaceae növényi családból. Az ezekben található rezisztencia lókuszokra történő paprikanemesítés hatékony és környezet-barát, fenntartható növényvédelmet jelenthet a gyökérgubacs fonálféreggel szemben a zöldségtermesztésben.

A kutatás célja Meloidogyne enterolobii elleni rezisztencia forrás keresése paprika növényben, amely rezisztencia védelmet nyújthat a paprikatermesztésben komoly károkat okozó biotikus stressz faktorokkal szemben.
 

5. téma Borsó PEMV és PSBMV által okozott vírusos betegségeivel szembeni rezisztencia molekuláris hátterének kutatása

A borsó enációs mozaik vírus (PEMV) és a Pea seed borne mozaik vírus (PSBMV) a takarmány- és zöldborsón a legfontosabb vírusos megbetegedéseket okozzák. Gazdanövényeik között sok egyéb pillangós növényt (lucerna, csicseri borsó, lencse, lóbab) tartanak számon. Elsődleges vírusvektoruk a borsó levéltetű (Acyrthosiphon pisum) és a zöld őszibarack levéltetű (Myzus persicae), melyek a PEMV-t szemi-perzisztens, míg a PSBMV-t nem-perzisztens módon terjesztik. A PSBMV esetében a magátvitel fajtától függően 10-50%. A PEMV megbetegedéssel szembeni monogénes domináns rezisztenciát, míg a PSBMV szemben monogénes recesszív öröklődésű rezisztenciát azonosítottak és használtak fel étkezési borsófajták előállításához az USA-ban. Kutatási célkitűzésünk a PEMV és PSBMV rezisztencia kialakulásáért felelős rezisztencia mechanizmusok és abban szerepet játszó gének azonosítása. (linkE)
 

6. téma A paradicsom barna bogyó ráncosodás vírus (Tomato brown rugose fruit virus, ToBRFV) elleni rezisztencia azonosítása paradicsomból

A szabadföldi és hajtatásos termesztési rendszerekben a legnagyobb gazdasági károkat okozó patogének egyik nagy csoportját alkotják a mechanikai és mag- átvitellel egyaránt terjedő Tobamovírusok. A paradicsom barna bogyó ráncosodás vírust (ToBRFV) 2014-ben azonosították először Izrael-i paradicsom ültetvényeken. A Tobamovírusok közé tartozó kórokozó áttöri a paradicsomnemesítésben az elmúlt négy évtizedben azonosított és felhasznált rezisztenciagéneket (Tm1, Tm2, Tm22). A paradicsom és paprika rezisztencianemesítés kulcsfontosságú folyamata a különböző korokozókkal szemben rezisztenciát biztosító források azonosítása. Kutatásunk célja a vad paradicsom fajok tesztelése fertőzési kísérletekben, ezáltal új rezisztencia forrás(ok) azonosítása a paradicsomnemesítők számára. (linkF)
 

7. téma Cmv (Cucumber mosaic virus) rezisztencia kutatások paprikában

Kutatásain fő célja új rezisztencia források azonosítása vad paprika fajok mesterséges fertőzési tesztjével. A CMV rezisztencia tesztekben eddig 2 recesszív öröklődést mutató rezisztens vonalat találtunk, amelyeket a jövőben tovább szeretnénk kutatni. (linkG)
 

8. téma Édesburgonya patogén vírusok azonosítása

A trópusi és mediterrán országokban az édesburgonya termesztés eredményességét gyakran különböző kórokozók és kártevők fellépése korlátozza. Különösen súlyos károkat okozhatnak az édesburgonyát fertőző vírusok, melyek olykor 50-60 %-os termésveszteséget idéznek elő. A vírusok széleskörű elterjedése ellenére a termesztéssel foglalkozó hazai közlemények vírusos betegségek előfordulását édesburgonyán nem említik, sőt, többségük kifejezetten utal arra, hogy ezen a kultúrnövényen különösebb növényvédelmi problémákat Magyarországon nem tapasztaltak. Az utóbbi években kísérleti és üzemi édesburgonya táblák kórtani szemléje folyamán ezzel szemben megállapítottuk, hogy az állományokban gyakori a különböző vírusok fertőzésére jellemző betegségtünetek előfordulása, ami indokolttá tette az édesburgonya vírusainak hazai felmérését és diagnosztizálásuk módszereinek kidolgozását
 

A csoport tagjai


 

Dr. Szabó Zoltán, tudományos munkatárs, Csoportvezető
MATE, GBI, Mikrobiológia és Alkalmazott Biotechnológia Tanszék, Alkalmazott Növénygenomikai Csoport, 2021-

M.Sc.: Okleveles Agrármérnök, SZIE, MKK, 2003
M.Sc.: Okleveles Biológus, Debrecen, 2011
PhD: biológiai tudományok, Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem, Növénytudományi Doktori Iskola, 2006

Telefon: +36-28/430-494 / 4147
Iroda: MATE GBI Gödöllő, Szent-Györgyi A. u. 4., 2 emelet, 237 szobaszám
E-mail: Szabo.Zoltan.Gen@uni-mate.hu

Dr. Tóth Zoltán, tudományos munkatárs
MATE, GBI, Mikrobiológia és Alkalmazott Biotechnológia Tanszék, Alkalmazott Növénygenomikai Csoport, 2021-
ORCID: 0000-0002-3212-2438
MTMT2: 10053073

M.Sc.: Okleveles Agrármérnök, SZIE, MKK, 2009
PhD: biológiai tudományok, Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem, Növénytudományi Doktori Iskola, 2013

Telefon: +36-28/430-494 / 4147
Iroda: MATE GBI Gödöllő, Szent-Györgyi A. u. 4., 2 emelet, 237 szobaszám
E-mail: Toth.Zoltan.Gen@uni-mate.hu

Maszlag Edit, laboráns
MATE, GBI, Mikrobiológia és Alkalmazott Biotechnológia Tanszék, Alkalmazott Növénygenomikai Csoport, 2021-

Telefon: +36-28/430-494 / 4147
Iroda: MATE GBI Gödöllő, Szent-Györgyi A. u. 4., 2 emelet, 237 szobaszám
E-mail: Maszlag.Edit@uni-mate.hu

PhD hallgatók:
  • Tóth Máté, Növénytudományi doktori iskola, MATE, 2019-2022
  • Tóth Zoltán Gábor, Növénytudományi doktori iskola, MATE, 2020-2023
  • Ahmad Jewehan, Növénytudományi doktori iskola, MATE, 2019-2022
  • Francis Kiemo, Növénytudományi doktori iskola, MATE, 2020-2023
Önkéntes munkatársak:

Dr. Salamon Pál
MATE, GBI, Mikrobiológia és Alkalmazott Biotechnológia Tanszék, Alkalmazott Növénygenomikai Csoport, 2021-

Telefon: +36-28/430-494 / 4147
Iroda: MATE GBI Gödöllő, Szent-Györgyi A. u. 4., 2 emelet, 237 szobaszám
E-mail: Salamon.Pal@uni-mate.hu


Együttműködő MATE GBI kutatók

Veres Anikó

Genetika és Genomika Tanszék, Molekuláris Genetika és Nemesítés Csoport

Tóth-Lencsés Kitti

Genetika és Genomika Tanszék, Molekuláris Genetika és Nemesítés Csoport

Kovács Zsófia

Genetika és Genomika Tanszék, Molekuláris Genetika és Nemesítés Csoport


Együttműködő kutatók MATE

Tar Melinda

Növénytermesztési-tudományok Intézet, Növénytermesztési Kutató Központ

Schmidt Attila

Kertészettudományi Intézet, Zöldségtermesztési Kutató Osztály

Bráj Róbert

Kertészettudományi Intézet, Zöldségtermesztési Kutató Osztály