HAZAI PÁLYÁZATOK
A FELDOGOZÓIPAR SZÁMÁRA HASZNOSÍTHATÓ GYÜMÖLCS- ÉS ZÖLDSÉGFÉLÉK,
VALAMINT GYÓGY- ÉS FŰSZERNÖVÉNYEK GÉNBANKI TÉTELEINEK KOMPLEX
AGROBOTANIKAI, BIOTECHNOLÓGIAI ÉS ANALITIKAI VIZSGÁLATA
A Nemzeti Biodiverzitás- és Génmegőrzési Központ Magyarország legnagyobb és egyben központi génbankjaként funkcionál. Európai léptékben is figyelemre méltó az itt őrzött génbanki tételek hatalmas mennyisége. Intézményünk a Tématerületi Kiválósági Program segítségével szeretne új útra lépni. Eddigi fő tevékenységünk a köztermesztésből kiszorult génforrások begyűjtése és szakszerű fenntartása volt. Zöldségféle növényekből gyűjteményünk több tízezer tételt számlál. Gyógy- és fűszernövény tételeink ezres nagyságrendűek. Tápiószelei központi telephelyünkön két gyümölcsöskertet tartunk fenn a Kárpát-medencében őshonos tájfajták számára. Projektünk célja ezen génforrások újra hasznosításának előmozdítása, visszahelyezése a köztermesztésbe azáltal, hogy új funkciókat találunk számukra. Előzetesen feltérképeztük a feldolgozóipar gyümölcsökre, zöldségfélékre, valamint gyógy- és fűszernövényekre vonatkozó speciális igényeit. Egy élelmiszeripari és egy kozmetikai ipari kutatási irányvonalat jelöltünk ki, amelyek konkrét receptúrafejlesztésben fognak kicsúcsosodni: új gyümölcs-zöldség turmixok, pürék, koktélok, levek, krémek, illetve új natúrkozmetikai termékek, szappanok, ajakápolók és krémek prototípusainak készítését fogjuk megalapozni a növényi háttér biztosításával. Ezen célok eléréséhez szükséges a génbanki tételek igen alapos megismerése és szelektálása. A növények jellemzése három szinten fog történni: termőhelyi, genetikai és analitikai vizsgálatokat fogunk elvégezni nagyszámú mintán. Az eredmények ismeretében az ipari célra leginkább alkalmasnak bizonyuló tételek íz-érzékszervi bírálat tárgyát képezik, és megkezdjük azok vizsgálatát kísérleti receptúrák kidolgozásával. Felszaporítjuk a legjobb genotípusok vetőmagjait, illetve szemzőhajtásokat nevelünk a kiválasztott gyümölcsfák szaporítása érdekében. Így a projekt lezárultával rendelkezésre áll majd a további, nagyobb léptékű próbagyártásokhoz szükséges növényi alapanyag. Hiszünk benne, hogy jelenlegi projektjavaslatunk megvalósulása esetén hozzájárulhatunk a Kárpát-medencei kultúrflóra biodiverzitásának javulásához, a mezőgazdaság sokszínűségéhez, s végső soron az egészségesebb környezethez és táplálkozáshoz. Arra számítunk, hogy kutatómunkánk további K+F együttműködéseket generál.
Támogatási kérelem száma: NKFIH-1285-2/2020
Pályázat sorszáma: TKP2020-NKA-25
Elnyert támogatás: 599.960.000 Ft
Támogató: Innovációs és Technológiai Minisztérium
Megvalósítási időszak: 2020. 03. 01. – 2022. 08. 31.
Megvalósítási helyszín: 2766 Tápiószele, Külsőmező 15.
Intézményünk az alábbi három tématerületen végez vizsgálatokat a projekt keretében:
- Növényi genetikai erőforrások biztonságos élelmiszer alapanyagként történő felhasználhatósága beltartalmi mutatóik vizsgálata alapján
- Növényi genetikai erőforrások, mint a GMO-mentes, fenntartható mezőgazdaság alapjai. Rokonsági kapcsolatok, származástani viszonyok vizsgálata a klímaváltozás támasztotta kihívások tükrében
- Növényi genetikai erőforrások hőkamerás felvételezéssel történő képalkotás elemzése
Növényi genetikai erőforrások biztonságos élelmiszer alapanyagként történő felhasználhatósága beltartalmi mutatóik vizsgálata alapján
Ezen tématerület keretében laboratóriumunk infrastruktúrájának fejlesztését és számos analitikai vizsgálat elvégzését vállaltuk. A projekt első évében két nagyértékű műszert szereztünk be: egy folyadékkromatográfot (HPLC) és egy gázkromatográfot (GC) gázlefejtő állomással. Beüzemelést és módszerfejlesztést követően megtörténtek az első próbamérések, majd elkezdtük a sorozatméréseket is. A két új berendezés segítségével számos olyan beltartalmi mutatót tudunk meghatározni, amelyekre korábban nem adódott lehetőségünk. Néhány példa ezek közül: cukorformák (glükóz, fruktóz, szacharóz, maltóz), szerves savak (citromsav, almasav, borkősav, fumársav, borostyánkősav), vitaminok (B1, B2, B6, C), színanyagok (likopin, karotin), omega-3 zsírsavak, illóolaj komponensek. Mindemellett a szárazanyag-, nyersfehérje-, nyerszsír-, nyershamu- és keményítőtartalom meghatározása is fontos része a pályázati munkának.
Vizsgálati alapanyagunkat az intézményünkben tárolt több ezer szántóföldi és kertészeti növényfaj génbanki tételei közül választottuk ki. Ezen tételek minőségéről, beltartalmáról korábban igen kevés információval rendelkeztünk.
A szántóföldi takarmánynövények közül 28 faj 92 fajtájának 326 mintáját elemeztük összesen 1695 vizsgálattal. Zöldségnövények esetében 4 faj 157 tételének (41 paradicsom, 49 paprika, 62 sütőtök és 4 padlizsán), míg a gyümölcsöknél 2 faj 9 fajtájának (5 alma, és 4 birs) beltartalmi értékeit határoztuk meg. Burgonyagyűjteményünkből 18 kereskedelmi forgalomban lévő és további 27 fajta érzékszervi bírálatát végeztük el, valamint jellemeztük azok sütési és főzési tulajdonságait. Mindösszesen 5420 vizsgálaton vagyunk túl.
Néhány eredményt honlapunkon keresztül is megosztunk az érdeklődőkkel az alábbi táblázatok segítségével:
- Takarmánynövények vizsgálati eredményei
- Burgonya génbanki tételek vizsgálati eredményei
- Gyümölcsfajták vizsgálati eredményei
Takarmánynövények vizsgálati eredményei (átlagadatok; az évszám a betakarítás idejét jelöli)
TKP2020-NKA-25 |
|||||
Család | Faj | Nedvesség (%) | Nyersfehérje (%) | Nyershamu (%) | Nyerszsír (%) |
Pázsitfűfélék
(Poaceae) |
alakor (2018; 2 mérés)
alakor (2019; 2 mérés) |
11,15
11,24 |
88,85
88,76 |
2,46
2,34 |
–
– |
árpa (2018; 4 mérés)
árpa (2019; (6 mérés) |
11,27
11,09 |
16,71
15,89 |
–
– |
||
búza (2018; 2 mérés)
búza (2019; 6 mérés) |
11,68
11,35 |
16,35
17,02 |
1,98
1,93 |
–
– |
|
cirok (2019; 2 mérés) | 11,79 | 13,53 | – | ||
csupasz zab (2018; 2 mérés)
csupasz zab (2019; 2 mérés) |
10,53
10,38 |
16,63
18,92 |
2,22
2,30 |
6,92
6,46 |
|
japán köles (2017; 2 mérés)
japán köles (2018; 4 mérés) japán köles (2019; 2 mérés) |
10,97
10,42 10,15 |
16,66
14,18 16,95 |
–
– – |
||
ujjas köles (2017; 4 mérés)
ujjas köles (2018; 4 mérés) ujjas köles (2019; 2 mérés) |
13,16
11,43 11,56 |
10,20
9,38 11,75 |
–
– – |
||
mohar (2017; 2 mérés)
mohar (2018; 4 mérés) |
10,99
10,23 |
14,93
13,23 |
–
– |
||
teff (2017; 4 mérés)
teff (2018; 4 mérés) teff (2019; 2 mérés) |
12,36
11,40 10,92 |
87,64
88,60 89,08 |
12,49
13,60 14,35 |
–
– – |
|
tönke (2017; 2 mérés)
tönke (2018; 2 mérés) tönke (2019; 2 mérés) |
11,46
11,30 11,71 |
10,94
15,74 14,47 |
2,01
2,22 2,09 |
22,28
21,21 21,81 |
|
tönköly (2017; 2 mérés)
tönköly (2018; 2 mérés) tönköly (2019; 2 mérés) |
11,20
11,39 11,39 |
13,01
16,98 17,69 |
28,93
29,35 30,60 |
||
zab (2019; 4 mérés) | 10,01 | 15,65 | 3,98 | 4,70 | |
Pillangósvirágúak
(Fabaceae) |
adzuki bab (2019; 16 mérés) | 10,84 | 25,99 | 4,18 | – |
mungó bab (2019; 20 mérés) | 9,77 | 27,59 | 4,29 | – | |
tehénborsó (2019; 32 mérés) | 10,34 | 27,55 | 4,16 | – | |
urd bab (2019; 32 mérés) | 9,84 | 25,81 | 3,91 | – | |
Káposztafélék
(Brassicaceae) |
gomborka (2017; 6 mérés) | 6,61 | 29,13 | 4,23 | 36,11 |
tátorján (2018; 4 mérés) | 6,31 | 24,67 | 5,34 | 33,25 | |
Libatopfélék
(Chenopodiaceae) |
amaránt (2019; 6 mérés) | 10,65 | 18,55 | 2,81 | 7,46 |
Lenfélék
(Linaceae) |
len (2017; 8 mérés) | 6,88 | 25,98 | 4,36 | 39,28 |
Burgonya génbanki tételek vizsgálati eredményei *
TKP2020-NKA-25 |
|||||
Tétel-azonosító | Szárazanyag
(%) |
Redukáló cukor
(%) |
Keményítő
(%) |
Nyersfehérje
(%) |
Nyershamu
(%) |
035 | 18,49 | 0,64 | 8,99 | 1,75 | 0,88 |
046 | 19,83 | 0,13 | 12,72 | 1,84 | 0,83 |
065 | 19,44 | 0,43 | 11,53 | 1,67 | 1,08 |
072 | 21,68 | 0,04 | 16,30 | 2,10 | 0,97 |
073 | 20,45 | 0,80 | 12,61 | 2,15 | 0,94 |
088 | 21,70 | 0,46 | 13,15 | 2,16 | 1,05 |
092 | 21,21 | 0,39 | 15,74 | 2,06 | |
098 | 17,16 | 0,69 | 10,98 | 1,75 | |
146 | 17,24 | 0,83 | 10,21 | 1,57 | 0,80 |
147 | 23,23 | 0,64 | 15,42 | 1,58 | 1,00 |
158 | 20,09 | 0,27 | 14,62 | 1,72 | 0,93 |
167 | 21,08 | 0,39 | 15,59 | 1,86 | 0,90 |
763 | 20,49 | 0,15 | 15,13 | 1,77 | 0,93 |
905 | 18,65 | 0,81 | 11,29 | 1,77 | 0,95 |
918 | 17,83 | 0,27 | 13,72 | 1,51 | 0,87 |
949 | 19,03 | 0,23 | 14,24 | 1,71 | 0,76 |
960 | 22,13 | 0,32 | 16,84 | 1,59 | 1,02 |
963 | 20,25 | 1,33 | 13,19 | 1,70 | 0,88 |
965 | 17,22 | 1,38 | 9,05 | 1,63 | |
966 | 21,75 | 0,85 | 14,05 | 1,86 | |
967 | 20,72 | 0,20 | 15,39 | 1,72 | |
968 | 17,80 | 1,64 | 10,70 | 1,55 | |
969 | 19,24 | 0,05 | 14,15 | 1,85 | |
970 | 18,88 | 1,35 | 11,28 | 1,74 | |
971 | 20,82 | 0,20 | 15,05 | 2,19 | |
972 | 18,19 | 1,60 | 8,79 | 1,77 | |
973 | 18,94 | 1,35 | 11,99 | 1,38 | |
974 | 15,92 | 1,26 | 10,37 | 1,59 | |
975 | 17,69 | 0,62 | 9,61 | 1,73 | |
977 | 15,44 | 0,42 | 10,82 | 1,52 | |
978 | 16,28 | 0,13 | 11,62 | 1,87 | |
979 | 15,54 | 1,27 | 5,33 | 1,64 | |
980 | 18,30 | 0,68 | 11,55 | 1,46 |
* (2-2 mérés átlagadatai)
Gyümölcsfajták vizsgálati eredményei *
TKP2020-NKA-25 |
|||||
Faj | Fajta | Cukortartalom héjjal
(°Bx) |
Cukortartalom
héj nélkül (°Bx) |
Titrálható
savtartalom héjjal (%) |
Titrálható
savtartalom héj nélkül (%) |
alma | Parker Pepin | 14,7 | 14,4 | 1,39 | 1,35 |
alma | Sikulai | 14,8 | 15,0 | 0,74 | 0,72 |
alma | Batul | 13,1 | 13,3 | 0,89 | 0,90 |
alma | Húsvéti rozmaring | 12,8 | 13,5 | 0,60 | 0,54 |
alma | Fekete tányér | 15,1 | 14,8 | 0,82 | 0,85 |
birs | Bereczki | 15,1 | 14,8 | 0,93 | 0,94 |
* (2-2 mérés átlagadatai)
Növényi genetikai erőforrások, mint a GMO-mentes, fenntartható mezőgazdaság alapjai. Rokonsági kapcsolatok, származástani viszonyok vizsgálata a klímaváltozás támasztotta kihívások tükrében
A tématerület célja a génbankunkban tárolt növényi tételek genetikai vizsgálatával új ismereteket szerezni a növények származásáról, rokonsági viszonyairól. Az eredmények arra is alkalmasak lesznek, hogy hagyományos taxonómiai módszerekkel nem, vagy nehezen elkülöníthető növényeket DNS-ujjlenyomatuk alapján nagy biztonsággal beazonosíthassunk. Projektünk keretében különböző búzafajokból (Triticum turanicum Jakubz., Triticum polonicum L., Triticum dicoccon Schrank.), valamint burgonyatételekből (Solanum tuberosum L.) izoláltunk genomi DNS-t, százas nagyságrendben. A nukleinsavakat ultramélyhűtőben hosszú távra eltároltuk, így alkalmasak további genetikai vizsgálatokra. A fajszintű azonosítást RAPD-módszerrel (Random Amplified Polymorphic DNA) végezzük, amely egy PCR-alapú (Polymerase Chain Reaction) technika. Az azonosításhoz úgynevezett primerek (ismert bázissorrendű rövid DNS-szakaszok) szükségesek, amelyek fajonként eltérő mintázatot mutatnak. Minél több ilyen primerünk van, annál pontosabban beazonosítható a vizsgált növény. A búzákat illetően a korábbi vizsgálatainkhoz képest 29, míg a burgonyáknál 50 letesztelt primerből 12 mutatott polimorfizmust, ezekkel fogunk a továbbiakban dolgozni. Beszereztük az SSR (Simple Sequence Repeat) módszerhez szükséges fogyóeszközöket is. így egy újabb technika bevezetését kezdhetjük meg, ami által még pontosabb lesz a búzatételek rokonsági fokának meghatározása. Közbeszerzési eljárás keretében egy fitotronnal bővült az eszközparkunk, ezzel jelentősen felgyorsult a vizsgálati növényanyag felszaporítása.
Növényi genetikai erőforrások hőkamerás felvételezéssel történő képalkotás elemzése
Ez a tématerület több éves múltra tekint vissza intézményünkben. Célja a vetőmagok csíraképességének roncsolásmentes megállapítása. A hagyományos csíráztatási próbák alkalmával ugyanis a vizsgálatba vont magokat a teszt elvégzése után ki kell dobni, tehát elvesznek a génmegőrzés számára, ezért úgynevezett roncsolásos eljárásnak tekintendők. Mindezt egy speciális, génbanki használatra kifejlesztett, egyedi építésű hőkamera rendszerrel kívánjuk kiküszöbölni. A pályázat keretében vizsgálatokat folytattunk a mag formájában tárolt kukorica tételek életképességének meghatározására és fajtaelkülönítési céllal. Egy hibrid kukorica fajtasort, és saját tárolt tájfajtáink magjait használtuk fel. Az újonnan készült hőkamerás felvételek elemzése folyamatosan zajlik, az előzetes eredmények alapján igazolódni látszik a pozitív kapcsolat az életképesség és a fajtaelkülönítés viszonylatában. Partnereink segítségével tovább fejlesztettük hőkamera rendszerünket. A rendkívüli spektrális érzékenységű kamera működéséhez a környezeti feltételek állandó, megfelelő tartományban tartása szükséges. Annak érdekében, hogy ezek változását még jobban kiküszöböljük, egy adagolónyílással ellátott speciális plexi felépítményt készítettünk, amely a kamera állványzatát is magába foglalja. Korábban a felvételeket a mérés után a helyszínen kellett kimenteni a kamerából, a felvételek speciális feldolgozását és kiértékelését kifejezetten erre a célra íródott szoftver segítségével a mérés helyszínétől távol, később végeztük. Ez a folyamat rendkívül sok időt vett igénybe. Meggyorsítása érdekében megkezdtük egy széles sávú internetkapcsolattal kommunikáló rendszer kiépítését. Kameránk így szoftveresen vezérelhető lett, a mérés alatt folyamatosan mentésre, majd továbbításra kerülnek felvételek. A kommunikációs csatorna végpontja a feldolgozó és kiértékelő szoftvert működtető számítógép, amely előzetes beállításokkal azonnal és folyamatosan végzi a képek elemzését akár felügyelet nélkül is. Így a mérési időszakok közötti hosszadalmas kiértékelési időszakok nagymértékben csökkenni fognak. A fejlesztés eredményeképpen a hőkamerás vizsgálatokat és az ott keletkező adatok feldolgozását és kiértékelését egy időben, folyamatában végző, teljes körű laboratórium jött létre.
TKP2020 eredményösszefoglaló
Biokémia tématerület:
A Tématerületi Kiválósági Program lehetőséget biztosított azon törekvésünk kibontakoztatására, hogy az alaptevékenységünkön, tehát a génmegőrzésen túl ismerjük meg az általunk őrzött növényi géntartalékok minőségi tulajdonságait is. A növényfajták többsége ugyanis anélkül szorult ki a köztermesztésből, hogy beltartalmi értékeit megismerhette volna az agrárium, a feldolgozóipar és a fogyasztók, tehát újra felfedezésre várnak. A pályázati támogatásból lehetőségünk adódott korszerűsíteni intézményünk biokémiai laboratóriumát mind infrastrukturálisan, mind műszerezettségben, sőt a humán erősforrás tekintetében is. A projekt kezdetén négy fő dolgozott ezen a részlegen, jelenleg pedig öten. A helységek átalakítása, egybenyitása révén új és modern munkaállomások jöttek létre, magasan képzett kutatók fogadására is alkalmas lett a laboratórium. Korszerűsítettük a vegyszerraktárt és a mintaelőkészítő helységet is. Számos kis- és nagyműszert vásároltunk. Kapacitásunk és vizsgálati szortimentünk nagyságrendekkel nőtt a pályázatnak köszönhetően. Korábban csak a nyerszsír mennyiségét tudtuk meghatározni, immár a gázkromatográffal a zsírok, olajok és illóolajok összetételét is. Növényi színanyagok kimutatása eddig nem volt lehetséges nálunk, most már a folyadékkromatográffal meg tudjuk mérni a likopin és a karotin mennyiségeket, és további színanyagok meghatározására is alkalmas a készülék. Eddig csak a redukáló cukrok mennyiségi meghatározását tudtuk elvégezni, jelenleg el tudjuk választani a glükóz, fruktóz, és szacharóz molekulákat, és a maltóz meghatározáshoz is már csak a kalibráció hiányzik. Vitaminok mérése is lehetségessé vált, a C-vitamin meghatározás már rutinszerűen működik, és minden adott a B-vitaminok méréséhez is. Nyersfehérje-tartalmat eddig is módunkban volt mérni, de a készülék pontatlansága miatt csak magasabb fehérjetartalmú mintákat tudtunk jellemezni. A most beszerzett modern készülékkel lehetőségünk van a nagyon alacsony fehérjetartalmú minták összehasonlítására, sőt az emészthető fehérjetartalom meghatározásra is. Rosttartalom-mérésre sem eszközünk, sem helységünk nem volt megfelelő. A megvásárolt automata műszerrel immár hetente 9 minta rostformáit is meghatározhatjuk. A projekt indulásakor lényegében csak szemes termények elemzését tudtuk elvégezni, azt is kis hatékonysággal. A támogatásnak köszönhetően képesek lettünk zöldségfélék, gyümölcsök, szálas takarmányok, gyógy- és fűszernövények értékadó mutatóinak meghatározására.
Genetika tématerület:
Intézményünk ezres nagyságrendben őriz gabona génbanki tételeket, és százas nagyságrendben burgonya tételeket. A Tématerületi Kiválósági Program keretében lehetővé vált ezek genetikai elemzése, DNS-ujjlenyomatok készítése és összehasonlítása, a tételek rokonsági fokának meghatározása. Szoftveres támogatással „családfákat” tudtunk rajzolni, amelyek segítségével kiszűrhetők a génbanki gyűjteményben előforduló duplikátumok, illetve nemesítési programban való felhasználás esetén könnyebbé válik általuk a keresztezési partnerek kiválasztása. Az NBGK genetika laboratóriumának felújítása, részleges átalakítása lehetővé tette, hogy több kutató kollégát is foglalkoztassunk, valamint megteremtette a megfelelő infrastruktúrát a pályázat ideje alatt beszerzett gépek megfelelő üzemeltetéséhez. Az új eszközökkel új vizsgálati módszereket vezettünk be a mindennapi laboratóriumi munkálatokba. A projekt kezdete előtt csak kisebb mennyiségben tudtunk növényeket felnevelni a tenyészidőszakon kívül. A fitotron beüzemelésével lehetőségeink lényegesen javultak és a növények nevelése az év során folyamatossá vált. Több PCR készüléket szereztünk be, amelyekkel egy időben több módszer is tesztelhető, végezhető, s ez megnövelte hatékonyságunkat. Az automatizált kapilláris gélelektroforézis készülék az egyik legmodernebb detektáló rendszer a piacon. Pontosabb elválasztást biztosít a hagyományos poliakrilamaid gélelektroforézissel szemben, valamint a gélképek kiértékelését is ugyanazzal az eszközzel végezhetjük el. Eredményeink ezáltal pontosabbak, és könnyebben visszakereshetőek a korábbi adatok is. Összességében véve hatékonyabb munkát tudunk végezni a pályázat által nyújtott támogatás révén. A projekt futamideje alatt úgynevezett tetraploid búzákat (pl. tönkebúza) és különböző burgonya nemzetségbe tartozó fajokat vizsgáltunk meg. A fiatal levelekből izolált DNS-t kétféle molekuláris biológiai módszerrel elemeztük, amelyek egymást erősítő eredményeket adtak. Néhány tételünkről bebizonyítottuk, hogy genetikailag egymással megegyeznek, tehát duplikátumok. A rokonsági kapcsolatok feltárásával gazdagítani tudtuk tételeink passport-adatait.
Hőkamera tématerület:
Az ENSZ a 2020-as évet a Biodiverzitás Szuperévének nyilvánította, ráirányítva a figyelmet a kérdéskör fontosságára. Ennek keretében 2020 szeptemberében New York-ban az ENSZ közgyűlés keretében Biodiverzitás Csúcstalálkozót (UN Summit on Biodiversity) rendeztek, ami azért is kiemelten fontos, mert jelenleg zajlik a biológiai sokféleség megőrzésére irányuló, következő évtizedre szóló világszintű keretstratégia kidolgozása. Az ENSZ fenti kezdeményezése ráirányítja a nemzetközi figyelmet a biológiai sokféleség fenntartásának és megőrzésének fontosságára. A génmegőrzést, mint köztevékenységet végző génbankok kulcsszerepet kapnak a folyamatban. A génbanki munka legfontosabb résztevékenysége a betárolt magtételek csíraképességének hosszútávú fenntartása. Hogy ennek eleget tegyenek, rendszeres csírázási próbákkal kell ellenőrizniük a magok életképességét. A hagyományos csíravizsgálatok végén a magminták kidobásra kerülnek, elvesznek a génmegőrzés számára. Ezért egyre nagyobb szerepet kapnak a más tudományágakban már sikeresen alkalmazott, a genetikai diverzitás megismerésére is adaptálható vizsgálati módszerek. A Nemzeti Biodiverzitás- és Génmegőrzési Központ tápiószelei génbankja kutatói együttműködés keretében évek óta végez hőkamerás vizsgálatokat gyűjteménye magjain. A hőkamera rendszer segítségével külső beavatkozás nélkül tudunk információt gyűjteni a magokról anélkül, hogy bármilyen fizikai roncsolást végeznénk rajtuk. Így kiválthatjuk a hagyományos csíraképesség tesztelést. A hőkamerás felvételezések során a magok élettani paraméterei nem változnak, a csíraképességük megmarad. Mivel semmilyen befolyásoló hatása nem ismert az általunk fejlesztett rendszernek, ezért a vizsgálat bármikor és bármennyiszer megismételhető. A Tématerületi Kiválósági Program keretében speciális génbanki vizsgálatokhoz kifejlesztett, egyedi építésű hőkamera rendszerrel határoztuk meg kukoricamagok életképességét, csírázóképességét, valamint a készített képek alapján el tudtuk különíteni egymástól a hibrideket és a tájfajtákat. A fejlesztés eredményeként a hőkamerás képalkotást és az adatelemzést egy időben, folyamatosan végző digitális laboratórium jött létre intézményünkben.
A pályázat részletei a következők:
- A pályázat címe: „A magyar és vietnami helyi haszonállatfajtákra alapozott, az élelmiszertermelés hatékonyságát növelő közös kutatás és fejlesztés a baromfitenyésztésben és az akvakultúrában”
- Projekt azonosító:(TéT 2017-2.3.3-TÉT-VN-2017-00004)
- A pályázat megvalósítási ideje: 2019. január 1. – 2023. december 31.
- Konzorciumvezető: NBGK,
- Tagok: MATE, MGE.
- Összes támogatás: 61.781.128 Ft, ebből NBGK: 21.797.320
Az együttműködés a genetikai erőforrások megőrzése területén Magyarország és Vietnam között a hosszú múltra tekint vissza, az 1990-es évek végén kezdődött. „A magyar és vietnami helyi haszonállatfajtákra alapozott, az élelmiszertermelés hatékonyságát növelő közös kutatás és fejlesztés a baromfitenyésztésben és az akvakultúrában” című TéT projekt ennek a kutatás-fejlesztési együttműködésnek a folytatása.
A projekt 2023-decemberében fejeződik be. Magyar konzorciumi tagok a Nemzeti Biodiverzitás- és Génmegőrzési Központ (mint konzorciumvezető), a Magyar Haszonállat-génmegőrző Egyesület (MGE), a Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ Halászati Kutatóintézete (NAIK-HAKI), valamint a Szent István Egyetem Halgazdálkodási Tanszéke, az utóbbi két résztvevő azóta a Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem (MATE) része. Vietnami részről a konzorciumvezető a Research Institute for Aquaculture No1 (RIA1), résztvevő intézmények a National Institute of Animal Science (NIAS) baromfikutatási központjai (Dai Xuyen és VIGOVA) és a Tra Vinh Egyetem. Elsődleges feladata a két ország édesvízi hal – ponty fajták, harcsafajok – és baromfi (tarka magyar kacsa) genetikai erőforrásainak cseréje; biotechnológiai eljárások alkalmazása a szelekcióban és a genetikai erőforrások megőrzésében; a magyar fajták adaptációjának vizsgálata Vietnam trópusi és szubtrópusi területein; az élelmiszertermelés genetikai erőforrásainak diverzifikálása mindkét országban, a géntartalékok cseréje révén.
Magyarországon a tarka magyar kacsát csak génbanki állományként tartják. A fajta honosítása Vietnamban hozzájárulhat az árutermelésben való hasznosításához, ami biztonságosabbá teszi a génmegőrzést. Az afrikai harcsa vietnami vonalainak valamint Clarias macrocephalus harcsafaj behozatala növeli a hazai haltenyésztés termelési potenciálját, illetve annak diverzitását, ami javíthatja a haltermelők versenyképességét és ha áttételesen is, de növelheti a halfogyasztást Magyarországon.
Vietnamban a tarka magyar kacsa megfelelő genetikai erőforrás lehet kiváló minőségű kacsahús előállítására, és nagy társadalmi-gazdasági hasznot jelenthet a vietnami termelők számára, különösen a hátrányos helyzetű területek kisgazdaságaiban. A ponty esetében a magyar fajta kiváló minőségű genetikai tartalékot jelent, lehetővé téve a vietnami helyi fajták javítását.
KTIA_AIK_12-1-2013-0002: „Alternatív biotechnológiai módszerek bevezetése a magyar in vitro baromfi- és nyúl génbank fejlesztése céljából.”
- Teljes futamidőre elnyert összeg: 336.082.002 Ft
- Konzorciumi partner: Budapesti Corvinus Egyetem
- Résztvevők a HáGK részéről: Patakiné Dr. Várkonyi Eszter, Dr. Liptói Krisztina, Dr. Barna Judit, Dr. Hidas András, Dr. Bodzsár Nóra Váradi Évi, Sztán Nikoletta, Edviné Meleg Erika, Dr. Lehoczky István, Zöld Orsolya, Drobnyák Árpád, Rövidné Kovács Krisztina, Dr. Kissné Dr. Do thi Dong Xuan, Barta Ildikó, Kovács Judit, Dr. Bódi László, Kollárné Jilly Sára, Osztrogonácz Kitti.
Célkitűzések:
A HáGK több mint egy évszázados működése során mindvégig jelentős szerepet vállalt a magyarországi kisállattenyésztéssel kapcsolatos génmegőrzési, kutatási, nemesítési, oktatási és szaktanácsadási feladatok ellátásában. Területén és gondozásában található Magyarország egyetlen in vivo baromfi génbankja, melyben 14 magyar őshonos baromfifajtát tart fenn. Egy közös francia- magyar kutatási pályázat keretében kialakításra kerül 2013-ban egy in vitro génbank, amely az őshonos magyar baromfifajták genetikai anyagát (sperma, embrionális sejt és szövetminták) fogja tárolni. Ahhoz, hogy az itt tárolt minták a későbbiekben biztonságosan felhasználhatóak legyenek, szeretnénk egyes szaporodásbiológiai kérdéseket megválaszolni, új mélyhűtési módszereket kidolgozni, illetve az eltárolt minták és a szülő populációk genetikai anyagát karakterizálni, hogy a génbank hatékonyságát javítsuk. A projekt keretében vizsgáljuk a tojásban kimutatható spermiumkoncentráció és az embrióelhalások közötti összefüggéseket, továbbá új ondómélyhűtési protokollokat dolgozunk ki különböző nem permeábilis ozmoprotektív anyagok alkalmazásával egyes baromfifajokban. Kidolgozzuk néhány, eddig még nem vizsgált faj embrionális sejtjeinek mélyhűtési protokollját. Vizsgáljuk a naposkori ivarszerv szövet átültetéskor jelentkező tisztázatlan hátterű összeférhetetlenséget és megfelelő donor-recipiens kombinációkat dolgozunk ki. A génbankok tárolókapacitása korlátozott, ezért a fajták előzetes karakterizálásával meghatározzuk azt a 4-6 markert, amelyek segítségével a betárolni kívánt mintákat kiválasztjuk. Fontosnak tartjuk, hogy olyan állományok kerüljenek az ökotermelők kezébe, amelyek az import szója nélküli takarmányokon is jól fejlődnek és termelnek, ezért a Corvinus Egyetem Ökológiai és Fenntartható Gazdálkodási Rendszerek Tanszék kezelésében lévő ökoterületen nevelési és etetési kísérleteket végzünk, hogy az ökológiai gazdálkodáshoz legjobban alkalmazkodott állományokat alakítsuk ki.
A KTIA projekt részfeladatainak eredményei
1. A spermamélyhűtés hatékonyságának növelése különböző nem permeábilis ozmoptrotektív anyag (pl: szaharóz, trehalóz, betain hidroklorid), ATP és koleszterin kiegészítés segítségével házityúk és gyöngytyúk fajban:
A baromfi ondómélyhűtés fejlesztésére irányuló részfeladatban a különböző nem permeábilis ozmoprotektánsok és az ATP hatásának tesztelése alapján sem a betain, sem a trehalóz-szacharóz kombináció, sem a kétféle módon applikált ATP kiegészítés nem tudta szignifikáns mértékben javítani a spermiumok túlélését egyik vizsgált baromfifaj esetében sem. Jóllehet, a trehalóz-szaharóz kombinációjával történő kiegészítések mind a tyúk, mind lúd faj esetében valamivel hatékonyabbnak bizonyultak.
2. Az inszeminált spermium mennyisége és az embrióelhalások közötti összefüggések vizsgálata házityúk, gyöngytyúk és lúd fajban:
Az inszeminált spermiumszám és a korai embrióelhalások közötti összefüggések vizsgálatára irányuló részfeladatban mindhárom vizsgált baromfifaj esetében a gyakorlatban alkalmazott inszeminálási dózisok emelésével nem növelhető tovább a termékenység és nem emelkedik a korai embrióelhalás; alacsony spermiumkoncentrációk esetében a nagyon korai fejlődési fázisban levő embriók elhalása szignifikánsan nőtt; lúd és gyöngytyúk esetében házityúkhoz képest tized annyi spermium inszeminálásával megfelelő termékenység érhető el.
3. In vitro génbank betárolt mintáinak genetikai tipizálása:
Génbanki baromfi állományainkat mikroszatellit markerekkel vizsgáltuk meg; tyúk esetében 17 markerből 11, pulykánál 13-ból 3, lúdnál 15 lókuszból 5, kacsában 14 markerből 8, gyöngytyúknál 11 mikroszatellitből 2 bizonyult populációazonosításra alkalmas markernek. Fajtákra jellemző, specifikus marker készleteket sikerült felállítanunk, melyek segíthetnek a génbankba tárolni kívánt minták kiválasztásában, ezzel javítva az in vitro génmegőrzés hatékonyságát, és sikeresen tipizáltuk azokat a már optimalizált markerkészletekkel.
4. Különböző embrionális sejttípusok eltárolásának lehetőségei; mélyhűthetőségének vizsgálata:
A baromfi embrionális sejtek mélyhűtésére irányuló részfeladatban kidolgoztuk az őshonos magyar házityúk fajtáink, a réz- és bronzpulyka, a fodrostollú magyar lúd és a magyar parlagi gyöngytyúk embrionális blasztoderma sejtjeinek lassú mélyhűtését. Megállapítottuk, hogy se a házityúk fajtáink, se a két pulykafajta embrionális sejtjeinek mélyhűthetősége között nincs különbség. Amennyiben a fajok közötti különbséget vizsgáljuk, megállapítható, hogy az élő, friss sejtek aránya a pulykánál szignifikánsan alacsonyabb volt a másik két fajhoz képest (p≤0,01). A DMSO hozzáadása után a lúd élő sejtaránya szignifikánsan meghaladta a tyúkét és a pulykáét (p≤0,01). A túlélést megvizsgálva azonban sem a szalmák, sem az ampullák esetében nincs különbség a három faj között. Kidolgoztuk továbbá a házityúk őscsírasejtek (PGC) fenntartását szövettenyészetben és mélyhűtési módszerét, amit különböző immunfestésekkel és a sejtek visszaültetésével is bizonyítottunk.
5. Naposkori ivarszerv szövetátültetés donor-recipiens kombinációinak optimalizálása házityúkban.
A naposkori ivarszerv-szövet átültetésére irányuló részfeladatban kidolgoztuk a naposkori ivarszerv-szövetek hatékony vitrifikálási eljárását. A mélyhűtött-felolvasztott szervek megtapadtak, fejlődésnek indultak és ivarsejteket képeztek. A sárga magyar/fehér leghorn donor/recipiens pár a génmegőrzésben sikeresen alkalmazható. A genetikai távolságra alapozva újabb őshonos fajták megőrzése válik lehetővé. Kizártuk az immunológiai összeférhetetlenség lehetőségét a párokban. Fagyasztott/felolvasztott szervekkel sikeres beültetéseket hajtottunk végre. A korai ivarszerv-szövet átültetés műtét egyszerű körülmények között, kiváló hatékonysággal végezhető.
6. Nyúl sperma mélyhűtés hatékonyságának növelésére irányuló genetikai és spermatológiai vizsgálatok:
A magyar óriásnyúl spermamélyhűtésére irányuló részfeladatban in vitro élet- és feltételezett termékenyítőképességi vizsgálatok (motilitás, CASA, IVF, Kovács-Foote festés) igazolták, hogy az általunk módosított Besenfelder féle spermamélyhűtési eljárással történő génbanki eltárolással jó minőségű termékenyítő anyagot lehet fenntartani hosszú távon. Megfelelő beszoktatás után a magyar óriás fajtánál a spermavétel sikeresen megoldható, a kidolgozott, projekthez mellékelt módszertani leírás alapján a mélyhűtés sikeresen végrehajtható. A kísérletek során a kórokozó mentesség szempontjából új megoldást javasoltunk, a tojás alapú hígító csíramentesített tej (1,5% ESL) alapra történő kiváltásával. Elvégeztük spermaminták liofilizálását, és megkíséreltük a fagyasztva szárított spermiumokkal történő spermiuminjektálás kivitelezését, amihez ki kellett dolgozni az in vitro fertilizáció technikáját is.
Zárókonferencia
2016. június 30-án Gödöllőn, a SZIE Kis Rektori Díszteremben került sor a Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar, Ökológiai és Fenntartható Gazdálkodási Rendszerek Tanszéke és a Haszonállat-génmegőrzési Központ közös szervezésében a projekt záró konferenciájára (hivatalos program, fotók).
CryoBird (2010-2013)
Magyar-francia genomikai és biotechnológiai K+I együttműködési program. TET_09_FR_ANR_BIO
„Biotechnológiai módszerek fejlesztése és alkalmazása a baromfi szaporodásbiológiában a genetikai diverzitás megőrzése céljából”
- Elnyert támogatás: 117.962 eFt.
A pályázat célja egy olyan komplex biotechnológiai fejlesztés, amely a baromfi haploid ivar- és diploid embrionális sejtjeinek tárolására és felhasználására irányul. A jelenleg rendelkezésre álló módszerek alapos módosításra, valamint standardizálásra szorulnak. A projekt speciális célja egyedi stratégia kidolgozása a szaporítóanyagok, mint genetikai források megőrzésére. A következő területeken várhatók az „in vitro” génmegőrzésben használható eredmények: spermium, blasztodermális és primordiális csírasejtek, valamint korai gonadális szövetek mélyhűtésének kidolgozása, vitrifikációs eljárások kifejlesztése, a mélyhűtött sejtek és szövetek minőségi tesztjének standardizálása molekuláris biológiai módszerekkel, valamint ezen szaporodásbiológiai technikák alkalmazása a ritka fajták genetikai diverzitásának megőrzésére irányuló stratégiákban. A program további hozamának tekinthető egyrészt a magyar baromfi génbank létrehozása, másrészt a francia-magyar együttműködés révén a régóta csak tervekben élő európai baromfi ivarsejtbank hálózat kialakítása felé tett első lépések.
Őshonos kisállattenyésztés fejlesztése
AGR_PIAC_13-1-2013-0031
- Projekt címe: Hazai őshonos állatfajokra alapozott ökológiai típusú kisállattenyésztés fejlesztése
- Megvalósulás összköltsége: 848 243 300 Ft; Támogatás teljes összege: 675 263 869 Ft
A projektet végrehajtó konzorciumot vezető vállalkozás a LAB-NYÚL Tenyésztő Szaktanácsadó Kereskedelmi KFT, résztvevői a Haszonállat-génmegőrzési Központ mellett a V95 Kft. és a Kaposvári Egyetem (Állattudományi Kar).
- Projekt futamideje: 2013.12.01. – 2016.05.30.
Projektünkben olyan új, félintenzív – szabadtartásra, illetve nem intenzív nevelésre alkalmas – genotípusok és a hozzájuk kötődő technológia kialakítása a cél, amelynek révén különleges minőségű termékek előállítása válik lehetővé, akár minősített ökológiai termelésben is.
A projekt egyik fontos célja a – nemzeti kincsnek tekintett – régi magyar baromfi- és nyúlfajták, továbbá halfajok újra bevonása a termelésbe, javítva ezzel megőrzésük biztonságát is. Mivel ezek a fajok/fajták hosszú időn keresztül adaptálódtak a hazai környezeti viszonyokhoz, felhasználásukkal olyan keresztezéseket állíthatunk elő, melyek a piacon található egyéb, a szabadtartáshoz, illetve a nem intenzív neveléshez kialakított genotípusokhoz képest várhatóan sokkal alkalmasabbak lesznek a szabadtartásra Magyarországon – ráadásul termékeik is közelebb állnak a hagyományos magyar, Hungarikum termékekhez.
Projektünk fontos része éppen ezért a termékek minőségének vizsgálata. Hasonló vizsgálatokat a régi magyar fajtákkal ugyan már végeztek – a Haszonállat-génmegőrzési Központ részvételével –, de félintenzív genotípusokkal, hazai körülmények között még nem.
Projektünkben olyan új, félintenzív – szabadtartásra alkalmas – genotípusok és a hozzájuk kötődő technológia kialakítása a cél, amelynek révén különleges minőségű termékek előállítása válik lehetővé, akár minősített ökológiai termelésben is.
A tyúkfaj esetében további újdonság a rántani való csirke (legkorábban 10 hetes korban, 1 kg-os élősúlynál vágott csirke) vizsgálata, mivel ez a termék Hungarikum, a nyugati országokban, ahol hasonló kutatások már folytak, nem ismert.
Az új genotípusok új, a szabadtartásban már megszokottaktól eltérő tartási és takarmányozási technológiát igényelnek. A tartás során két eltérő szempontot kell figyelembe vennünk: a szaporítás és a végtermék nevelés és hízlalás szempontjait. A régi magyar fajták szaporodása erősen kötődik a természetes szaporodási ciklushoz. A folyamatos árutermeléshez azonban szükség van a folyamatos végtermék-előállításra. Eddig nem vizsgálták a régi magyar fajtákkal előállított tenyészállományok szaporodását. Ettől a vizsgálattól új tudományos eredmények várhatók, de a megfelelő technológia kialakításának is feltétele. További feladat olyan tartástechnológia, amely a végterméket előállító tenyészállományok optimális termelését teszi lehetővé.
A HáGK feladata a projektben a különböző tyúk és pulyka keresztezések elvégzése, tesztelése. Mindkét fajban háromvonalas keresztezéseket tervezünk: a régi magyar fajtákat először intenzívebb, szapora vonalakkal keresztezzük, a szaporaság növelése érdekében, majd a keresztezett tojókat nagytestű vonalakkal keresztezzük tovább, az intenzívebb növekedés érdekében. A tyúkfajban az őshonos tyúkfajtákat (konkrétan: fogolyszínű magyar tyúk és kendermagos magyar tyúk) keresztezzük a Bábolna Tetra Kft. genotípusaival, ezeket a genotípusokat szabadtartásra alkalmas végtermékek előállítására használják. Hasonló, szabadtartásra alkalmas genotípus a pulyka fajban nem áll rendelkezésre Magyarországon, ezért a réz- és bronzpulykákat intenzív, zárt tartásban használt genotípusokkal keresztezzük, a keresztezési konstrukció egyébként azonos a tyúkfajban leírttal. Az intenzív keresztezési partnerek a NAGISZ Zrt. által tartott és forgalmazott, Hybrid Turkeys hibridek szülő vonalai.
KTIA_AIK_12-1-2013-0002: „Alternatív biotechnológiai módszerek bevezetése a magyar in vitro baromfi- és nyúl génbank fejlesztése céljából.”
- Teljes futamidőre elnyert összeg: 336.082.002 Ft
- Konzorciumi partner: Budapesti Corvinus Egyetem
- Résztvevők a HáGK részéről: Patakiné Dr. Várkonyi Eszter, Dr. Liptói Krisztina, Dr. Barna Judit, Dr. Hidas András, Dr. Bodzsár Nóra Váradi Évi, Sztán Nikoletta, Edviné Meleg Erika, Dr. Lehoczky István, Zöld Orsolya, Drobnyák Árpád, Rövidné Kovács Krisztina, Dr. Kissné Dr. Do thi Dong Xuan, Barta Ildikó, Kovács Judit, Dr. Bódi László, Kollárné Jilly Sára, Osztrogonácz Kitti.
Célkitűzések:
A HáGK több mint egy évszázados működése során mindvégig jelentős szerepet vállalt a magyarországi kisállattenyésztéssel kapcsolatos génmegőrzési, kutatási, nemesítési, oktatási és szaktanácsadási feladatok ellátásában. Területén és gondozásában található Magyarország egyetlen in vivo baromfi génbankja, melyben 14 magyar őshonos baromfifajtát tart fenn. Egy közös francia- magyar kutatási pályázat keretében kialakításra kerül 2013-ban egy in vitro génbank, amely az őshonos magyar baromfifajták genetikai anyagát (sperma, embrionális sejt és szövetminták) fogja tárolni. Ahhoz, hogy az itt tárolt minták a későbbiekben biztonságosan felhasználhatóak legyenek, szeretnénk egyes szaporodásbiológiai kérdéseket megválaszolni, új mélyhűtési módszereket kidolgozni, illetve az eltárolt minták és a szülő populációk genetikai anyagát karakterizálni, hogy a génbank hatékonyságát javítsuk. A projekt keretében vizsgáljuk a tojásban kimutatható spermiumkoncentráció és az embrióelhalások közötti összefüggéseket, továbbá új ondómélyhűtési protokollokat dolgozunk ki különböző nem permeábilis ozmoprotektív anyagok alkalmazásával egyes baromfifajokban. Kidolgozzuk néhány, eddig még nem vizsgált faj embrionális sejtjeinek mélyhűtési protokollját. Vizsgáljuk a naposkori ivarszerv szövet átültetéskor jelentkező tisztázatlan hátterű összeférhetetlenséget és megfelelő donor-recipiens kombinációkat dolgozunk ki. A génbankok tárolókapacitása korlátozott, ezért a fajták előzetes karakterizálásával meghatározzuk azt a 4-6 markert, amelyek segítségével a betárolni kívánt mintákat kiválasztjuk. Fontosnak tartjuk, hogy olyan állományok kerüljenek az ökotermelők kezébe, amelyek az import szója nélküli takarmányokon is jól fejlődnek és termelnek, ezért a Corvinus Egyetem Ökológiai és Fenntartható Gazdálkodási Rendszerek Tanszék kezelésében lévő ökoterületen nevelési és etetési kísérleteket végzünk, hogy az ökológiai gazdálkodáshoz legjobban alkalmazkodott állományokat alakítsuk ki.
A KTIA projekt részfeladatainak eredményei
1. A spermamélyhűtés hatékonyságának növelése különböző nem permeábilis ozmoptrotektív anyag (pl: szaharóz, trehalóz, betain hidroklorid), ATP és koleszterin kiegészítés segítségével házityúk és gyöngytyúk fajban:
A baromfi ondómélyhűtés fejlesztésére irányuló részfeladatban a különböző nem permeábilis ozmoprotektánsok és az ATP hatásának tesztelése alapján sem a betain, sem a trehalóz-szacharóz kombináció, sem a kétféle módon applikált ATP kiegészítés nem tudta szignifikáns mértékben javítani a spermiumok túlélését egyik vizsgált baromfifaj esetében sem. Jóllehet, a trehalóz-szaharóz kombinációjával történő kiegészítések mind a tyúk, mind lúd faj esetében valamivel hatékonyabbnak bizonyultak.
2. Az inszeminált spermium mennyisége és az embrióelhalások közötti összefüggések vizsgálata házityúk, gyöngytyúk és lúd fajban:
Az inszeminált spermiumszám és a korai embrióelhalások közötti összefüggések vizsgálatára irányuló részfeladatban mindhárom vizsgált baromfifaj esetében a gyakorlatban alkalmazott inszeminálási dózisok emelésével nem növelhető tovább a termékenység és nem emelkedik a korai embrióelhalás; alacsony spermiumkoncentrációk esetében a nagyon korai fejlődési fázisban levő embriók elhalása szignifikánsan nőtt; lúd és gyöngytyúk esetében házityúkhoz képest tized annyi spermium inszeminálásával megfelelő termékenység érhető el.
3. In vitro génbank betárolt mintáinak genetikai tipizálása:
Génbanki baromfi állományainkat mikroszatellit markerekkel vizsgáltuk meg; tyúk esetében 17 markerből 11, pulykánál 13-ból 3, lúdnál 15 lókuszból 5, kacsában 14 markerből 8, gyöngytyúknál 11 mikroszatellitből 2 bizonyult populációazonosításra alkalmas markernek. Fajtákra jellemző, specifikus marker készleteket sikerült felállítanunk, melyek segíthetnek a génbankba tárolni kívánt minták kiválasztásában, ezzel javítva az in vitro génmegőrzés hatékonyságát, és sikeresen tipizáltuk azokat a már optimalizált markerkészletekkel.
4. Különböző embrionális sejttípusok eltárolásának lehetőségei; mélyhűthetőségének vizsgálata:
A baromfi embrionális sejtek mélyhűtésére irányuló részfeladatban kidolgoztuk az őshonos magyar házityúk fajtáink, a réz- és bronzpulyka, a fodrostollú magyar lúd és a magyar parlagi gyöngytyúk embrionális blasztoderma sejtjeinek lassú mélyhűtését. Megállapítottuk, hogy se a házityúk fajtáink, se a két pulykafajta embrionális sejtjeinek mélyhűthetősége között nincs különbség. Amennyiben a fajok közötti különbséget vizsgáljuk, megállapítható, hogy az élő, friss sejtek aránya a pulykánál szignifikánsan alacsonyabb volt a másik két fajhoz képest (p≤0,01). A DMSO hozzáadása után a lúd élő sejtaránya szignifikánsan meghaladta a tyúkét és a pulykáét (p≤0,01). A túlélést megvizsgálva azonban sem a szalmák, sem az ampullák esetében nincs különbség a három faj között. Kidolgoztuk továbbá a házityúk őscsírasejtek (PGC) fenntartását szövettenyészetben és mélyhűtési módszerét, amit különböző immunfestésekkel és a sejtek visszaültetésével is bizonyítottunk.
5. Naposkori ivarszerv szövetátültetés donor-recipiens kombinációinak optimalizálása házityúkban.
A naposkori ivarszerv-szövet átültetésére irányuló részfeladatban kidolgoztuk a naposkori ivarszerv-szövetek hatékony vitrifikálási eljárását. A mélyhűtött-felolvasztott szervek megtapadtak, fejlődésnek indultak és ivarsejteket képeztek. A sárga magyar/fehér leghorn donor/recipiens pár a génmegőrzésben sikeresen alkalmazható. A genetikai távolságra alapozva újabb őshonos fajták megőrzése válik lehetővé. Kizártuk az immunológiai összeférhetetlenség lehetőségét a párokban. Fagyasztott/felolvasztott szervekkel sikeres beültetéseket hajtottunk végre. A korai ivarszerv-szövet átültetés műtét egyszerű körülmények között, kiváló hatékonysággal végezhető.
6. Nyúl sperma mélyhűtés hatékonyságának növelésére irányuló genetikai és spermatológiai vizsgálatok:
A magyar óriásnyúl spermamélyhűtésére irányuló részfeladatban in vitro élet- és feltételezett termékenyítőképességi vizsgálatok (motilitás, CASA, IVF, Kovács-Foote festés) igazolták, hogy az általunk módosított Besenfelder féle spermamélyhűtési eljárással történő génbanki eltárolással jó minőségű termékenyítő anyagot lehet fenntartani hosszú távon. Megfelelő beszoktatás után a magyar óriás fajtánál a spermavétel sikeresen megoldható, a kidolgozott, projekthez mellékelt módszertani leírás alapján a mélyhűtés sikeresen végrehajtható. A kísérletek során a kórokozó mentesség szempontjából új megoldást javasoltunk, a tojás alapú hígító csíramentesített tej (1,5% ESL) alapra történő kiváltásával. Elvégeztük spermaminták liofilizálását, és megkíséreltük a fagyasztva szárított spermiumokkal történő spermiuminjektálás kivitelezését, amihez ki kellett dolgozni az in vitro fertilizáció technikáját is.
Zárókonferencia
2016. június 30-án Gödöllőn, a SZIE Kis Rektori Díszteremben került sor a Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar, Ökológiai és Fenntartható Gazdálkodási Rendszerek Tanszéke és a Haszonállat-génmegőrzési Központ közös szervezésében a projekt záró konferenciájára (hivatalos program, fotók).
CryoBird (2010-2013)
Magyar-francia genomikai és biotechnológiai K+I együttműködési program. TET_09_FR_ANR_BIO
„Biotechnológiai módszerek fejlesztése és alkalmazása a baromfi szaporodásbiológiában a genetikai diverzitás megőrzése céljából”
- Elnyert támogatás: 117.962 eFt.
A pályázat célja egy olyan komplex biotechnológiai fejlesztés, amely a baromfi haploid ivar- és diploid embrionális sejtjeinek tárolására és felhasználására irányul. A jelenleg rendelkezésre álló módszerek alapos módosításra, valamint standardizálásra szorulnak. A projekt speciális célja egyedi stratégia kidolgozása a szaporítóanyagok, mint genetikai források megőrzésére. A következő területeken várhatók az „in vitro” génmegőrzésben használható eredmények: spermium, blasztodermális és primordiális csírasejtek, valamint korai gonadális szövetek mélyhűtésének kidolgozása, vitrifikációs eljárások kifejlesztése, a mélyhűtött sejtek és szövetek minőségi tesztjének standardizálása molekuláris biológiai módszerekkel, valamint ezen szaporodásbiológiai technikák alkalmazása a ritka fajták genetikai diverzitásának megőrzésére irányuló stratégiákban. A program további hozamának tekinthető egyrészt a magyar baromfi génbank létrehozása, másrészt a francia-magyar együttműködés révén a régóta csak tervekben élő európai baromfi ivarsejtbank hálózat kialakítása felé tett első lépések.