Jelentős lépést tettek a tudományban argentin, amerikai és magyar kutatók a növények tápanyag-hasznosításának hatékonysága terén: azonosították a HHO5 nevű fehérjét, amely jelet ad a növénynek, amikor már elegendő nitrogént vett fel, és leállítja a további felvételt. Ez a kutatás, amely a The Plant Cell tudományos folyóiratban jelent meg, komoly reményeket kelt a kevesebb műtrágyát igénylő, de ugyanilyen terméshozamot biztosító növényfajták nemesítésében.

Mi a jelentősége a HHO5 fehérje felfedezésének?

A mezőgazdaságban az egyik legnagyobb kihívás, hogy a műtrágyával kijuttatott nitrogénnek csupán mintegy fele hasznosul a növényekben, a többi azonban eljut a felszín alatti vizekbe, folyókba vagy a légkörbe, ahol szennyezést és környezeti károkat okoz. Ez a túladagolt nitrogén kedvez a káros algavirágzásoknak, valamint növeli az üvegházhatást is, azáltal, hogy ózonréteget bontó nitrogén-oxidok képződnek. Magyar gazdák számára is jól ismert probléma, hogy a növekvő műtrágyaárak mellett egyre nagyobb nyomás nehezedik a hatékonyabb tápanyag-gazdálkodásra, miközben egyre szigorúbb környezetvédelmi előírásoknak kell megfelelni.

Hogyan segíthet a HHO5 fehérje?

A HHO5 fehérje kulcsszerepet játszik abban, hogy a növény felismerje, mikor teltek fel a nitrogénraktárai, és így leállítsa a további nitrogénfelvételt a talajból. Az argentin kutatás szerint a HHO5 egyfajta biológiai kapcsolóként működik: ha önállóan aktív, lekapcsolja a nitrogént a talajból felvevő géneket; azonban ha egy másik fehérjével (WRKY21) lép kapcsolatba, inkább a növényen belüli, már meglévő nitrogén „újrahasznosítását” serkenti.

Arabidopsis thaliana

Arabidopsis thaliana – Fotó: shutterstock,com

Kísérletek Arabidopsis thaliana modellel

A vizsgálatokat a biológiai kutatásokban gyakran használt Arabidopsis thaliana (lúdfű) növényen végezték. Azok a növények, amelyekből „kikapcsolták” a HHO5 gént, jelentősen több nitrogént vettek fel, különösen, ha a talajban alacsony volt a nitrogén mennyisége. Hogy ez a megnövekedett nitrogénfelvétel valóban nagyobb termést eredményez-e, azt még további kutatásoknak kell igazolnia. A következő lépésben a szakemberek a rizshez hasonló gazdaságilag fontos kultúrnövényeken keresik a HHO5-nek megfelelő géneket, és szántóföldi kísérletekkel szeretnék alátámasztani a felfedezés termelési előnyeit.

Milyen előnyöket kínálhat a magyar mezőgazdaság számára?

A műtrágya jelentős része, különösen a nitrogén, komoly költségelemet jelent a magyar gazdáknak is – ráadásul az inputanyagok ára az elmúlt években jelentős ingadozást mutatott.

Az olyan új növényfajták, amelyek képesek hatékonyabban hasznosítani a rendelkezésre álló nitrogént, csökkenthetik a szükséges műtrágya mennyiségét, javíthatják a gazdaságok jövedelmezőségét és egyben mérsékelhetik az úgynevezett agrárdiffúz szennyezéseket.

Emellett a nitrogén-hasznosítás hatékonyságának növelése hozzájárulhat az üvegházhatású gázok kibocsátásának visszafogásához is, amely kiemelt agrárstratégiai cél Magyarország számára is. Mindez erősítheti a termelők versenyképességét, miközben a környezeti előnyök is jól mérhetők lesznek – ha a további kutatások, hatósági engedélyezés és gyakorlati szántóföldi alkalmazás sikerrel járnak.

Új irány a mezőgazdasági kutatásban

A kutatók szerint a HHO5 fehérje felfedezése „kitüntetett példája annak, hogy alapkutatások hosszú távon milyen gyakorlati, gazdasági előnyöket hozhatnak a termelőknek is”. Bár egyelőre elsősorban laboratóriumi körülmények között igazolták az eredményeket, a következő években dől el, hogy sikerül-e az új tudást hasznosítani a jelentős élelmiszer-növényekben, beleértve azokat a fajtákat is, amelyek a magyarországi termelésben kiemelt jelentőséggel bírnak.

Összességében a HHO5 fehérje tovább tágíthatja a biotechnológiai innovációs lehetőségeket, amelyek mind a gazdálkodók, mind a környezet számára érzékelhető előnyt jelenthetnek – különösen olyan években, amikor a költségeket és a környezeti kockázatokat is csökkenteni kell.

Forrásunk volt: agrolatam.com
Indexkép: shutterstock.com