NÖKO - Biotikus Stressz Kutatási Csoport

Kutatási terület

Termesztett növényeinket sok olyan biotikus hatás éri, amely hatással van a termés mennyiségére és minőségére. A kalászos gabonafajták és kukoricahibridek kórokozókkal szembeni ellenálló képessége a termésbiztonság egyik igen fontos faktora. Számos betegség ellen agrotechnikai módszerekkel is védekezhetünk, de ez nem csökkenti a genetikai rezisztencia szerepét. Sőt, azok a fajták illetve hibridek jelentenek gazdasági előnyt, melyek a legtöbb betegséggel szemben egyszerre mutatnak ellenálló képességet. A baktérium okozta megbetegedések mellett gazdasági szempontból a növények vírusok és gombák okozta megbetegedései a legjelentősebbek. Komplex kutatási programunkban a szántóföldi betegség-ellenállóság vizsgálatok mellett nagy hangsúlyt fektetünk az ellenállóságot meghatározó genetikai háttér és a kórokozó populáció vizsgálatára, valamint a biológiai növényvédelmi technikák fejlesztésére is. 

 

Kutatási témák


Kalászos gabonafélék rezisztencia kutatása és nemesítése

Az őszi búzát számos betegség károsítja, amelyek súlyos járvány esetén akár 80-90 %-os terméskiesést és jelentős mikotoxin szennyezést is okozhatnak. A kórokozók elleni védekezés egyik leghatékonyabb, valamint környezeti és élelmezésügyi mellékhatásoktól mentes módja a rezisztens fajták termesztése. A Gabonakutató Nonprofit Kft-vel szorosan együttműködve csoportunk fő célja a búzafajták komplex rezisztenciájának kialakítása a különböző kalász-, szár- és levélbetegségekkel szemben. Már a nemesítési folyamat korai szakaszában a csoportunk által kidolgozott és nemzetközileg elismert mesterséges inokulációs módszer alkalmazásával szűrjük a nemesítési törzsek fuzárium ellenállóságának mértékét. Mivel a kalászon megjelenő Fusarium gombák okozta tünetek erőssége (FHB), a Fusar ium fertőzött szemek mennyisége (FDK), a toxin tartalom és a termésveszteség mértéke szoros összefüggést mutat, így ezen adatok ismeretében indirekt szelekciót végzünk az alacsony toxin szennyezettségre. A komplex rezisztenciát hordozó törzsek előállítását célzó keresztezési programunk során évente közel 100 új keresztezést végzünk, az utódok betegségekkel szembeni ellenállóságát szántóföldön és üvegházban is vizsgáljuk.

Kapcsolódó pályázat: GINOP-2.2.1-15-2016-00026, Innovatív technológiák kutatása, fejlesztése és alkalmazása a kalászos gabona vertikum minőségi mutatóinak javítása érdekében 


Rezisztencia vizsgálatok kukoricában

A csőpenészesedés a kukorica legsúlyosabb növénykórtani problémáinak egyike, nemcsak hazánkban, hanem a világ minden táján. A Fusarium fajokat tartják a mérsékelt égövön a kukorica egyik legfontosabb kórokozóinak, melyek komoly termésveszteséget okoznak a termelőknek járványos években. A F. graminearum faj mellett a fumonizint termelő F. verticillioides faj képviselői fordulnak elő leggyakrabban, a forró nyarak pedig a trópusi eredetű Aspergillus flavus számára kedvezőek, elősegítve az aflatoxin felhalmozódását. A nemesítés számára igen fontos kérdés, hogy a különböző toxikus gomba fajokkal szembeni ellenállóság között van-e kapcsolat. Vizsgáljuk a különböző kukorica hibridek Fusarium és Aspergillus fajokkal szembeni ellenállóságának mértékét, valamint meghatározzuk a fertőzés következtében felhalmozódó mikotoxinok mennyiségét. Vizsgálataink alapján azonosíthatóak a megfelelő csőpenész ellenállósággal, így a kisebb élelmiszer- és takarmánybiztonsági kockázattal rendelkező hibridek. Folyamatban van egy új, erőteljes infekció lehetőségét megteremtő, de a természetes fertőződési folyamathoz hasonló, sebzés nélküli mesterséges inokulációs módszer kidolgozása.

Kapcsolódó pályázat: GINOP-2.2.1-15-2016-00021, Agroökológiai alapon integrált hazai, minősített gabona- és fehérjeforrásokra alapozott termelési rendszer a magas biológiai értékű sertéshús előállítása érdekében


A rezisztencia genetikai hátterének kutatása

Az egyik legfontosabb termesztett gabonanövényünk, a búza (Triticum aestivum L.) genetikai hátterét a különböző génbanki tételekben rejlő genetikai változatosság képviseli. E változatosság vizsgálatára, illetve a különböző, nemesítési szempontból is fontos tulajdonságokkal kapcsolt genomi régiók azonosítására és nyomon követésére különböző molekuláris markerek használhatók. Ezek alkalmazhatóak a markerekkel támogatott szelekcióhoz (MAS), genetikai térképezéshez, illetve a genetikai diverzitás vizsgálatára a különböző génbanki tételek és keresztezési programokban szereplő fajták, genotípusok között. Kutatásaink célja a Fusarium, a levélfoltosságot okozó kórokozók és az őszi búza biotróf (levél-, szár- és sárgarozsda, lisztharmat) kórokozóival szembeni rezisztencia vizsgálata a különböző búza genotípusokban. Ehhez a munkához jól felszerelt molekuláris laboratóriumi háttér áll rendelkezésünkre, ahol mind térképezési, mind filogenetikai munkák elvégzésére is lehetőség van. 

Kapcsolódó pályázat: GINOP-2.2.1-15-2016-00026, Innovatív technológiák kutatása, fejlesztése és alkalmazása a kalászos gabona vertikum minőségi mutatóinak javítása érdekében 

 


Kórokozó populációk vizsgálata 

A globális klímaváltozás fokozza a meleget kedvelő gombák elterjedését, és az általuk termelt mikotoxinokat is egyre gyakrabban észlelik mezőgazdasági termékekben. Ezért különösen fontos a különböző kórokozó populációk összetételének vizsgálata annak érdekében, hogy nyomon követhessük az időközben bekövetkező változásokat (pl. új fajok, alfajok vagy rasszok megjelenése). Munkánk során molekuláris, fiziológiai és analitikai módszerekkel vizsgáltuk a kalászfuzáriózist előidéző toxinogén hazai és európai Fusarium graminearum és Fusarium culmorum populációk összetételét, genetikai variabilitását. Vizsgálataink során a közelmúltban új kórokozókat azonosítottunk, és írtunk le (Fusarium vörösii, Alternaria hungarica).  Célunk, hogy tisztázzuk, mely Fusarium, Aspergillus és Penicillium nemzetségbe tartozó fajok tehetők felelőssé a különböző mikotoxinok jelenlétéért a vizsgált mezőgazdasági termékekben, és hogy milyen hatással van a klímaváltozás e gombák illetve mikotoxinjaik megjelenésére a hazai gabonaféléken.

Kapcsolódó pályázat: OTKA K 84122  Role of Aspergilli and Penicillia in mycotoxin contamination of cereals in Hungary 


Növényvédelmi kutatások

Napjainkban a legtöbb köztermesztésben lévő búzafajta fuzárium ellenállósága nem elégséges ahhoz, hogy fungicidek alkalmazása nélkül visszaszorítható legyen egy esetleges epidémia. A fungicidek alkalmazása a legfontosabb hajlamosító tényezők- a búza virágzása alatti esős, párás időjárás és a kukorica elővetemény-, fennállása esetén kulcsfontosságú ahhoz, hogy a learatott termény mikotoxin tartalma határérték alatt maradhasson. A fungicid hatékonysági vizsgálatok mellett biológiai növényvédelmi kísérleteket végzünk, melyek során olyan általunk izolált gombatörzseket tesztelünk, melyek számos, kórokozó gombatörzs növekedését, szaporodását gátolják. 

Publikációk

Tóth B , Mesterházy Á , Nicholson P , Téren J , Varga J Mycotoxin production and molecular variability of European and American isolates of Fusarium culmorum
EUROPEAN JOURNAL OF PLANT PATHOLOGY 110:(5-6) pp. 587-599. (2004)

Jawhar M , Tóth B , Arabi M I E
Heterogeneity in the Intergenic Spacer Region (IGS) of the ribosomal RNA Gene Cluster among Syrian Pyrenophora graminea isolate
CEREAL RESEARCH COMMUNICATIONS 32: pp. 459-464. (2004)

Mesterházy Á , Bartók T , Kászonyi G , Varga M , Tóth B , Varga J
Common resistance to different Fusarium spp. causing Fusarium head blight in wheat
EUROPEAN JOURNAL OF PLANT PATHOLOGY 112:(3) pp. 267-281. (2005)

Tóth B , Mesterházy Á , Horváth Z , Bartók T , Varga M , Varga J
Genetic variability of Central European Fusarium graminearum species complex
EUROPEAN JOURNAL OF PLANT PATHOLOGY 113: pp. 35-45. (2005)

Varga J , Toth B , Kocsube S , Farkas B , Szakacs G , Teren J , Kozakiewicz Z
Evolutionary relationships among Aspergillus terreus isolates and their relatives
ANTONIE VAN LEEUWENHOEK INTERNATIONAL JOURNAL OF GENERAL AND MOLECULAR MICROBIOLOGY 88:(2) pp. 141-150. (2005)

Toth B , Fonad P , Mesterhazy A , Varga J
Double-stranded RNA mycoviruses in Fusarium culmorum and Fusarium graminearum isolates
CEREAL RESEARCH COMMUNICATIONS 33:(4) pp. 733-740. (2005)

Starkey DE , Ward TJ , Aoki T , Gale LR , Kistler HC , Geiser DM , Suga H , Toth B , Varga J , O'Donnell K
Global molecular surveillance reveals novel Fusarium head blight species and trichothecene toxin diversity
FUNGAL GENETICS AND BIOLOGY 44:(11) pp. 1191-1204. (2007)

Toth B , Csosz M , Dijksterhuis J , Frisvad JC , Varga J
Pithomyces chartarum as a pathogen of wheat
JOURNAL OF PLANT PATHOLOGY 89:(3) pp. 405-408. (2007)

Tóth B , Mesterházy A , Varga J
Population genetics of European FHB pathogens and their impact on breeding for resistance
CERCETARI STIINTIFICE: HORTUCULTURA 2007: pp. 38-45. (2007)

Perrone G , Varga J , Susca A , Frisvad JC , Stea G , Kocsube S , Toth B , Kozakiewicz Z , Samson RA
Aspergillus uvarum sp nov., an uniseriate black Aspergillus species isolated from grapes in Europe
INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATIC AND EVOLUTIONARY MICROBIOLOGY 58: pp. 1032-1039. (2008)

Toth B , Kaszonyi G , Bartok T , Varga J , Mesterhazy A
Common resistance of wheat to members of the Fusarium graminearum species complex and F-culmorum
PLANT BREEDING 127:(1) pp. 1-8. (2008)

Toth B , Csosz M , Kopahnke D , Varga J
First report on Pyrenophora teres causing lesions of wheat leaves in Hungary
PLANT PATHOLOGY 57:(2) p. 385. (2008)

Mesterhazy A , Toth B , Szabo-Hever A , Varga J , Lehoczki-Krsjak S
Node infection caused by Fusarium graminearum in wheat
CEREAL RESEARCH COMMUNICATIONS 36:(3) pp. 471-475. (2008)

Tóth B , Varga J , Szabó-Hevér Á , Lechoczki-Krsjak Sz , Mesterházy Á
Reproductive mode of Central European Fusarium graminearum and F. culmorum populations
CEREAL RESEARCH COMMUNICATIONS 36:(B) pp. 625-629. (2008)

Toldi E , Bartok T , Varga M , Szekeres A , Toth B , Mesterhazy A
The role of breeding in reducing mycotoxin contamination in maize
CEREAL RESEARCH COMMUNICATIONS 36:(B) pp. 175-177. (2008)

Tóth B , Csősz L , Szabó-Hevér Á , Kiss A , Varga J
Búza levélfoltosságot előidéző új kórokozó gombák molekuláris detektálása Magyarországon
NÖVÉNYVÉDELEM 45:(10) pp. 543-548. (2009)

Tóth B , Csősz M , Samson R A , Varga J
Occurrence of Alternaria species on wheat leaf lesions in Hungary
ACTA MICROBIOLOGICA ET IMMUNOLOGICA HUNGARICA 56:(254) p. 254. (2009)

Varga J , Kocsubé S , Péteri Z , Vágvölgyi C , Tóth B
Chemical, Physical and Biological Approaches to Prevent Ochratoxin Induced Toxicoses in Humans and Animals
TOXINS 2: pp. 1718-1750. (2010)

Lehoczki-Krsjak Sz , Szabó-Hevér Á , Tóth B , Kótai Cs , Bartók T , Varga M , Farády L , Mesterházy Á
Prevention of Fusarium mycotoxin contamination by breeding and fungicide application in wheat
FOOD ADDITIVES AND CONTAMINANTS PART A - CHEMISTRY ANALYSIS CONTROL EXPOSURE AND RISK ASSESSMENT 27: pp. 616-628. (2010)

Ficsor A , Bakonyi J , Tóth B , Tomcsányi A , Palágyi A , Csősz M , Károlyi-Cséplő M , Mészáros K , Vida G
First report of spot form of net blotch of barley caused by Pyrenophora teres f. maculata in Hungary
PLANT DISEASE 94:(8) p. 1062. (2010)

Varga J , Frisvad JC , Kocsube S , Brankovics B , Toth B , Szigeti G , Samson RA
New and revisited species in Aspergillus section Nigri
STUDIES IN MYCOLOGY 2011:(69) pp. 1-17. (2011)

Mesterházy Á , Beáta Tóth , M Varga , T Bartók , Á Szabó-Hevér , L Farády , S Lehoczki-Krsjak
Role of Fungicides, of Nozzle Types, and the Resistance Level of Wheat Varieties in the Control of Fusarium Head Blight and Deoxynivalenol
TOXINS 3: pp. 1453-1483. (2011)

Toth B , Csosz M , Szabo-Hever A , Simmons EG , Samson RA , Varga J
Alternaria hungarica sp. nov., a minor foliar pathogen of wheat in Hungary
MYCOLOGIA 103:(1) pp. 94-100. (2011)

TÓTH B , Varga J , TOLDI É , KÓTAI É , Török M , Kocsubé S , Szigeti Gy , Baranyi N , MESTERHÁZY Á
Occurence and population structure of Aspergillus flavus isolates infecting maize in southern Hungary
ACTA MICROBIOLOGICA ET IMMUNOLOGICA HUNGARICA 58: pp. 231-232. (2011)

Szabó-Hevér Á , Lehoczki-Krsjak S , Tóth B , Purnhauser L , Buerstmayr H , Steiner B , Mesterházy Á
Identification and validation of fusarium head blight and Fusarium-damaged kernel QTL in a Frontana/Remus DH mapping population
CANADIAN JOURNAL OF PLANT PATHOLOGY 34:(2) pp. 224-238. (2012)

Tóth B , Török O , Kótai É , Varga M , Toldiné Tóth É , Pálfi X , Háfra E , Varga J , Téren J , Mesterházy É
Role of Aspergilli and Penicillia in mycotoxin contamination of maize in Hungary
ACTA AGRONOMICA HUNGARICA 60:(2) pp. 143-149. (2012)

Tóth B , Baranyi N , Berki A , Török O , Kótai É , Mesterházy Á , Varga J
OCCURRENCE OF ASPERGILLUS FLAVUS ON CEREALS IN HUNGARY
REVIEW ON AGRICULTURE AND RURAL DEVELOPMENT 1:(1) pp. 446-451. (2012)

Tóth B , Kótai É , Kótai Cs , Török O , Varga J , Vágvölgyi Cs , Tărău D , Radulov I
MYCOBIOTA OF SOILS FROM WHEAT GROWING AREAS OF THE CSONGRÁD-TIMIS REGION
REVIEW ON AGRICULTURE AND RURAL DEVELOPMENT 1:(1) pp. 88-92. (2012)

Cseuz L , Ács Pné , Pauk J , Fónad P , Csősz Lné , Mesterházy Á , Tóth B , Papp M , Óvári J
Testing the stability of grain yield and bread-making quality of wheat varieties in two different years
REVIEW ON AGRICULTURE AND RURAL DEVELOPMENT 1:(1) pp. 38-43. (2012)

DOBOLYI Cs , F SEBŐK , J VARGA , S KOCSUBÉ , G SZIGETI , N BARANYI , Á SZÉCSI , B TÓTH , M VARGA , B KRISZT , S SZOBOSZLAY , C KRIFATON , J KUKOLYA
Occurence of Aflatoxin producing Aspergillus flavus isolates in maize kernel in Hungary
ACTA ALIMENTARIA 42:(3) pp. 451-459. (2013)

TÓTH B , KÓTAI É , VARGA M , PÁLFI X , BARANYI N , SZIGETI GY , KOCSUBÉ S , VARGA J
CLIMATE CHANGE AND MYCOTOXIN CONTAMINATION IN CENTRAL EUROPE: AN OVERVIEW OF RECENT FINDINGS
REVIEW ON AGRICULTURE AND RURAL DEVELOPMENT 2:(1) pp. 461-466. (2013)

Ficsor A , Tóth B , Varga J , Csősz M , Tomcsányi A† , Mészáros K , Kótai É , Bakonyi J
Variability of Pyrenophora teres f. teres in Hungary as revealed by mating type and RAPD analyses
JOURNAL OF PLANT PATHOLOGY 96:(3) pp. 515-523. (2014)

Ficsor A , Bakonyi J , Csősz M , Tomcsányi A , Varga J , Tóth B
Occurrence of barley pathogenic Pyrenophora species and their mating types in Hungary
CEREAL RESEARCH COMMUNICATIONS 42:(4) pp. 612-619. (2014)

Szabó B, Varga M, György A, Mesterházy Á, Tóth B
Role of Fusarium species in mycotoxin contamination of maize
REVIEW ON AGRICULTURE AND RURAL DEVELOPMENT 5:(1-2) pp. 104-108. (2016)

György A, Tóth B, Óvári J, Cseuz L
Population structure and genetic association studies in wheat
REVIEW ON AGRICULTURE AND RURAL DEVELOPMENT 5:(1-2) pp. 44-47. (2016)

Programajánló

Jelenleg nincs aktuális esemény.