Support of publication activity related to the OTKA-funded proposal "Investigation of the molecular mechanisms of germination in agriculturally important plant species"
A "Csírázás molekuláris mechanizmusának vizsgálata mezőgazdaságilag fontos haszonnövényekben" c. OTKA-pályázathoz kapcsolódó publikációs tevékenység támogatása
Title in English
Support of publication activity related to the OTKA-funded proposal "Investigation of the molecular mechanisms of germination in agriculturally important plant species"
Genomics, comparative genomics, functional genomics (Council of Medical and Biological Sciences)
50 %
Cell biology and molecular transport mechanisms (Council of Medical and Biological Sciences)
50 %
Panel
Publications Panel
Department or equivalent
Agricultural Institute (Centre for Agricultural Research)
Starting date
2009-07-01
Closing date
2009-11-30
Funding (in million HUF)
0.340
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Summary in Hungarian
Az eddigi megfigyeléseink szerint a füst aktív komponensének hormonszerű hatása van és befolyásolja a gibberellinek, citokininek, az abszcizinsav és az etilén csírázásra gyakorolt hatását fényen csírázó és a csírázáshoz magas hőmérsékletet igénylő fajok magvaiban egyaránt. Kimutattuk, hogy az aktív komponens növényi növekedésserkentő hatással is bír in vivo és in vitro kultúrákban egyaránt, és –feltételezhetően a vízfelvételre gyakorolt hatásának következtében – a pollentömlő kihajtását is felgyorsítja. Az intenzív kutatások ellenére máig tisztázatlan, vajon az aktív komponens csírázást stimuláló hatását a növényi hormonokkal való kölcsönhatás révén fejti-e ki, vagy valamilyen más mechanizmus húzódik meg a jelenség hátterében. Ismert, hogy a füst és aktív hatóanyaga, a butenolid nemcsak a csírázást fokozza, hanem a csíranövények életképességére és vigorára is pozitív hatással van. A füst hatása tehát kettős, így egyfelől a már ismert módon csírázásra bírja a magvakat, másfelől ABA-függő géneket aktivál, ami végső soron a fiatal növények nagyobb stresszadaptációs képességéhez vezet és azok túlélési esélyeit is növeli kedvezőtlen körülmények között. Korábbi megfigyelések alapján feltételezhető, hogy a csíranövények korai életszakaszában létezik egy rövid szakasz, mely során stresszhatások következtében részben újból beindulhat a látens állapotra felkészülő magvakra jellemző fejlődési program. Az átmeneti fejlődés gátlás hátterében az abszcizinsav (ABA) áll és a nyugvó magvakra jellemző LEA proteinek és tartalék fehérjék akkumulációja figyelhető meg. A tartalékanyagok átmenti felhalmozása és a növekedés gátlása révén a csíranövények hatékonyabban tudják átvészelni a számukra kedvezőtlen időszakot. Az ABA-nak tehát jelentős szerepe van a csíranövények fejlődésében és meghatározó a vigor kialakításában. Csoportunk kutatási eredményei szerint a fent vázolt mechanizmus beindítása révén, az ABA működésével összefüggő gének indukciójával képes a butenolid, a füst aktív komponense is befolyásolni a csíranövények életképességét.
Summary
Our previous studies showed that smoke released from burning vegetation has a hormon-like effect and affects the gibberellin, ethylene and abscisic acid homeostasis in germinating seeds. We showed that the active compound butenolide can act as a growth stimulant in in vitro culture and enhances pollen tube growth. Contrary to the effort aimed to reveal the molecular background of smoke action, it is still unclear how smoke is percepted and what is the nature of the interaction between smoke and plant hormones. It is known that smoke can positively affect not only germination but seedling vigour and survival. The smoke has therefore a dual effect, which one side enhances germination, and on the other side, activates ABA-related stress events by which smoke contributes to the higher seedling vigour and stress tolerance. In the early postgermination phase a developmental arrest checkpoint is existing which resembles to the seed maturation phase and mediated by ABA. This checkpoint sensitize young plants against stresses and enables them to ovecome such adverse effects. We found that smoke can enhance this process through the induction of ABA-related genes which eventually results in the higher seedling vigour of the smoke treated seedlings.
Final report
Results in Hungarian
A kutatásaink során a vízben elnyeletett, növényi anyagok elégetéséből származó füst csírázására gyakorolt pozitív hatását vizsgáltuk . Az ebből a kísérletsorozatból származó eredményeink egy részét már korábban nemzetközi folyóiratokban illetve konferenciakiadványokban publikáltuk. Legújabb eredményeink nívós, nemzetközi folyóiratban történő megjelentetéséhez megpályázott és elnyert OTKA-publikációs pályázat segítségével a Stress-related genes define essential steps in the response of maize seedlings to smoke-water című kéziratunk 2009-ben a Functional and Integrative Genomics című nemzetközi folyóiratban jelent meg.
Results in English
Our research focuses on the positive effect of smoke, derived from burning vegetation, as a germination cue for seed germination and seedling vigour. Some of our results have already been published in conference proceedings and in scientific journals. To publish our newest results in an internationally recognized scientific journal we have submitted a proposal for an OTKA-publication grant. The planned research article has been published with the title Stress-related genes define essential steps in the response of maize seedlings to smoke-water in the journal Functional and Integrative Genomics in 2009.
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Alkalmazott Genomikai Osztály (Agrártudományi Kutatóközpont), Új kutatóhely: Mezőgazdasági Intézet (Agrártudományi Kutatóközpont).
