Keressen minket

Tudomány

Miért fordul a napraforgó kelet felé ?

Miután kifejlődőtt a virágzat, a napraforgó már nem követi a Nap égi mozgását, hanem állandóan kelet felé néz. Habár e Charles Darwint és botanikus fiát is izgató jelenséget már sokféleképpen indokolták, eddig egyik feltételezés sem nyert bizonyítást. Az ELTE kutatói nemrég a korábbi elképzeléseket is magába foglaló környezetoptikai magyarázatot találtak, amely a növény tenyészhelyének fényviszonyaira épül.

Miután kifejlődőtt a virágzat, a napraforgó már nem követi a Nap égi mozgását, hanem állandóan kelet felé néz. Habár e Charles Darwint és botanikus fiát is izgató jelenséget már sokféleképpen indokolták, eddig egyik feltételezés sem nyert bizonyítást. Az ELTE kutatói nemrég a korábbi elképzeléseket is magába foglaló környezetoptikai magyarázatot találtak, amely a növény tenyészhelyének fényviszonyaira épül.

Az ELTE kutatóinak sikerült megfejteni a napraforgó különleges viselkedését (Kép: Pixabay)

A napraforgó fejlődő virágzatot tartalmazó éretlen feje és levelei nappal folyamatosan úgy változtatják irányukat, hogy felületük mindig közelítőleg a Nap felé irányul. Napnyugtakor a napkövető fiatal fej normálvektora vízszintes vetületének egy adott égtájjal bezárt szöge (azimutja) közel nyugatra mutat, éjjel pedig már jóval napkelte előtt visszafordul keletre: ezt  nevezzük napkövetésnek vagy heliotropizmusnak. A levelek és a fej azimutváltozása körülbelül 12°-kal marad le a Nap azimutjától. Felhős napokon a fiatal napraforgófej azimutjának kelet-nyugati oszcillációja (szokott változása) leáll, és a fej normálvektora közelítőleg függőleges marad, de felhős időben az idősebb fej a belső bioritmus miatt mindaddig oszcillál, amíg a szár növekszik.

A napraforgó tenyészidőszakában csak a tavaszi  napéjegyenlőségkor (március 21-én vagy 22-én) kel és nyugszik a Nap pontosan a földrajzi keleti, illetve nyugati irányban. A tavaszi napéjegyenlőség előtt/után a Nap dél-keleten/észak-keleten kel és dél-nyugaton/észak-nyugaton nyugszik. Ennek eredményeként a napkövető fiatal napraforgófej hajnalban észak-kelet, alkonyatkor pedig észak-nyugat felé néz.

A napraforgó virágképzése körülbelül a vetés utáni 60. napon kezdődik. E fejlődési szakaszban kezd a kis virágokból álló éretlen virágzat nyílni, amely már nem követi a Napot, és normálvektorának azimutja állandóan keletre néz. Virágképzéskor a levelek fejlődése leáll, és a napraforgó az erőforrásait magtermelésre fordítja. A Napot nem követő érett fej közel 25%-kal járul hozzá az egész napraforgó fényelnyeléséhez. A virágképzés után a virágzat normálvektora fokozatosan egyre lejjebb hajlik a fej növekvő súlya miatt, a levelek napkövetése pedig egyre csökkenő amplitúdóval folytatódik.

A Nap égi mozgását már nem követő napraforgók virágzata (balra) és érett magokkal teli feje (jobbra) mindig keletre néz. (Horváth Gábor fényképei)

Bár a fiatal napraforgófej napkövetésének és éjszakai visszafordulásának már számos élettani részletére fény derült, a Napot már nem követő érett napraforgóvirágzat keletre nézésének környezeti és/vagy növényfiziológiai okaira és ökológiai szerepére eddig még nem volt kielégítő magyarázat.

Horváth Gábor biofizikus professzor (ELTE Biológiai Fizika Tanszék, Környezetoptika Laboratórium) szerint a jelenséget az okozhatja, hogy a növényeket délelőtt több közvetlen napfény éri, mint délután, mivel a délutánok általában felhősebbek a délelőttöknél.

Az ötlet még a professzor középiskolás korából származik, amikor rendszeresen járta a Kiskunhalas környéki napraforgóföldeket. Mivel a feltevéssel eddig senki nem élt, 2020-ban Horváth Gábor hozzálátott az ellenőrzéséhez. Az eredményekről a Scientific Reports 2020. decemberi számában számolt be kutatótársaival.

A munka során csillagászati, meteorológiai és növényfiziológiai adatok felhasználásával meghatározták a Napot nem követő érett napraforgófej virágzata és hátoldala által elnyelt fényenergiát (beleértve a közvetlen napfényt és a szórt égfényt is) a virágképzés kezdete (július 1.) és a magok teljes érése (szeptember 7.) között. A kutatók megállapították: ha a délutánok felhősebbek a délelőttöknél, akkor a keletre néző napraforgóvirágzat nyeli el a legtöbb fényenergiát. Azt is kimutatták, hogy a virágzat nyugati orientációja előnyösebb lenne, mint a déli.

A napraforgóvirágzat maximális fényenergiát α = ‒94° azimutszögnél nyel el (2. ábra), ami majdnem megegyezik a keleti iránnyal (αkelet = ‒90°). A virágzat e(α) energiafüggvényének másodlagos maximuma α = +92° azimutnál van, ami közel azonos a nyugati iránnyal (αnyugat = +90°). e(α) minimuma α = +1° azimutnál van, ami gyakorlatilag egybeesik a déli iránnyal (αdél = 0°). Egy kelet felé néző virágzat 1.1-szer és 1.5-szer több fényenergiát nyel el, mint egy nyugatra, illetve délre néző. Ezzel szemben, egy dél helyett nyugat felé néző virágzat 1.36-szor több energiát nyel el (2. ábra). Mivel a napraforgófej fotoszintetizáló zöld háta akkor nyeli el a legtöbb fényenergiát, amikor a virágzat nyugatra néz, a zöld fejhát által elnyelt fényenergia maximalizálása nem magyarázhatná a virágzat keletre nézését.

Egy napraforgófej virágzatának egységnyi felülete által elnyelt  e teljes fényenergia a virágképzés (július 1.) és öregedés (szeptember 7.) között a virágzat normálvektorának (az óramutató járásával egyezően, déltől mért) α azimutszöge függvényében Boone County-ban, Közép-Olaszországban és Közép-Magyarországon. A görbék elsődleges maximumait pontok jelzik (Ábra: ELTE)

A keletre néző érett napraforgóvirágzat nyugat-dél felé néző virágzathoz képesti 10–50% energiatöbblete számos előnnyel jár a napraforgó számára. Miközben serkentheti a mag fejlődését és érését, felgyorsíthatja a virágzatra lecsapódott harmat reggeli elpárolgását is, ami pedig csökkentheti a gombásodás veszélyét. Ráadásul a délelőtt aktív beporzók is erősebben vonzódhatnak a keletre néző virágzatokhoz. Ez utóbbi két szempontot már mások is fölvetették, ennélfogva a napraforgóvirágzat keleti orientációjának előnyére adott új környezetoptikai magyarázat korábbi hipotézisekkel is összhangban áll.

A napraforgóvirág keletre nézésének egyértelmű előnye, hogy maximalizálja a virágzat által elnyelt teljes fényenergiát, ha a délutánok felhősebbek, mint a délelőttök, ahogy ez a háziasított napraforgó származási helyének számító Boone County-t, valamint például Közép-Olaszországot és Közép-Magyarországot is jellemzi. Ez az extra fényenergia kézenfekvő környezetoptikai magyarázatot ad arra, miért a napraforgóvirágzat keleti iránya a legelőnyösebb a napraforgó domesztikációs helyére jellemző aszimmetrikus délelőtti-délutáni felhőviszonyok között” – foglalja össze az eredményeket Horváth Gábor.

Forrás: ELTE

Mezőgazdaság

Világhírű izraeli tudósok új könyvet írtak a növények és állatok domesztikációjáról- GALÉRIÁVAL

Új kiadvány jelent meg Izraelben a mezőgazdaság kialakulásáról

A Közel-Keleten,10 500 éve lezajlott mezőgazdasági forradalom – beleértve a növények és állatok háziasítását  – véget vetett az emberek több millió éves vadászó-gyűjtögető életmódjának. Ez a neolitikus átalakulás új közösségek kialakulásához vezetett, amelyek búzát, árpát, borsót, lencsét, csicseriborsót termeltek, és számos állatot háziasítottak, beleértve a kecskéket, juhokat, szarvasmarhákat és sertéseket.

Új kiadvány jelent meg Izraelben a mezőgazdaság kialakulásáról. (Fotó: Dr. Szilágyi Gergely – Agro Jager News)

Prof. Dr. Shahal Abbo, a könyv egyik szerzője. Vezető kutató a Héber Egyetem Robert H. Smith Karán Rehovotben. Nemzetközi szaktekintély a hüvelyesnövények témakörében. (Fotó: plantscience.agri.huji.ac.il)

Mindezek a növények és állatok még mindig jelentős szerepet játszanak a mai globális gazdaságban és táplálkozásban.  Ez a mezőgazdasági forradalom ösztönözte az első városközpontok további fejlődését is.  Ez a kötet az ókori közel-kelet növények háziasításának eredetét, valamint az élelmiszertermelő társadalmakra jellemző, új ember-természet kapcsolat különböző aspektusait vizsgálja.  Bemutatja, hogy a növények gyors, földrajzilag lokalizált, tudásalapú háziasítása, milyen emberi kezdeményezés volt, amely végül hozzájárult a nyugati civilizációk és a modern emberi társadalmak kialakulásához.

A könyv részletesen bemutatja a Termékeny Félhold területén őshonos gabonafélék, hüvelyesek mellett, a különböző Közel-Keleten őshonos gyümölcsfák (olajbogyó, szőlő, datolya, füge, gránátalma) valamint négy állatfaj (kecske, juh, szarvasmarha, sertés) domesztikációját. A szerzők a tudományos eredményeiket régészeti ásatásokon szerzett adatokkal is alátámasztották.

Ábra: HUJI

A könyv bárki számára ajánlott. A közérthetően megfogalmazott szakkönyv, számos olyan kérdést válaszol meg, amely a mai napig vita tárgya tudósok körében. Eredményeik felhasználhatóak a növénytermesztésben és állattenyésztésben. Egyetemisták, valamint diákok is hasznát vehetik tanulmányaik során. A 21. századi növénynemesítés és állatnemesítés alapját képezi a most megszületett publikáció. A Növények háziasítása és a mezőgazdaság eredete az ókori Közel-Keleten – című könyv 15 fejezetből áll. A tudományos mű a Cambridge University Press gondozásában jelent meg Egyesült Királyságban. A könyv innen rendelhető meg.

***

Prof. Dr. Avi Gopher, az izraeli Tel Aviv Egyetem régésze. (Fotó: Wikipédia)

Shahal Abbo agronómus és növénygenetikus a Jeruzsálemi Héber Egyetemen dolgozik, Izraelben.  A mediterrán mezőgazdasági ökoszisztémákon belüli gabonafélék és hüvelyesek, mind háziasított, mind vadon élő gabonafélék összehasonlító tanulmányozása során számos új gyakorlati és fogalmi eszközt fejlesztett ki a növények háziasításával és a termésfejlődéssel kapcsolatban.

Avi Gopher az izraeli Tel Aviv Egyetem régésze.  Kutatásokat végzett az idő – tér szisztematika – sorozatelemzések terén, rekonstruálva a neolitikus kulturális elemek terjedésének kronológiáját és ütemét a közel – keleti kora neolitikum interakciós szférájában.  Gopher a közel-keleti növények háziasításával foglalkozó kutatócsoport tagja, és a régészeti szempontokra összpontosít.

 

Írta és fényképezte: Dr. Szilágyi Gergely

***

A cikk teljes tartalma (szöveg és kép) a linkre mutató hiperhivatkozással, és ugyanazon cím feltüntetésével felhasználható, bárki számára előzetes engedélykérés nélkül is.

 

 

Tovább olvasom

Mezőgazdaság

Egyetemi innováció az ökogazdálkodásért

Forgalomba hozatali engedélyt kapott és már a piacon is elérhető a Debreceni Egyetem kutatóinak felfedezése

Debreceni Egyetem: Forgalomba hozatali engedélyt kapott és már a piacon is elérhető a Debreceni Egyetem kutatóinak felfedezése. A termésnövelő anyag a Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar, valamint az Agrár Kutatóintézetek és Tangazdaság szakembereinek 7 éves kutatómunkájának eredménye.

Forgalomba hozatali engedélyt kapott és már a piacon is elérhető a Debreceni Egyetem kutatóinak felfedezése. (Fotó: Debreceni Egyetem)

Karaffa Erzsébet, a Debreceni Egyetem Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar (MÉK) Élelmiszertudományi Intézetének egyetemi tanára és Kovács Csilla, a DE Agrár Kutatóintézetek és Tangazdaság Újfehértói Kutatóintézet (ÚJKI) Gyümölcstermesztési, Fajtafenntartási és Génmegőrzési Osztályának vezetője 2015-ben kezdte meg kutatását a Tokaji borrégióban.

A Tricho Immun egy biostimulátor. mely ökológiai gazdálkodásban is alkalmazható. Kutatásaink során egészséges növényekből két gomba törzset izoláltunk, amelyek endofitonok lévén együtt tudnak élni a növénnyel, a szövetekben pedig jótékony hatást fejtenek ki. A piacon egyedülálló a termék, az európai piacokon jelenleg nincs forgalomban hasonló növénykondicionáló készítmény. A termék hatékonyságával kapcsolatban 5 éve folynak a szabadföldi kísérletek, ezek bizonyítják az eredményességét. A mintákban kimutathatók a biostimulátor pozitív hatásai – fejtette ki a hirek.unideb.hu-nak Karaffa Erzsébet a Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar egyetemi tanára.

A Debreceni Egyetem úttörő szerepet tölt be a hazai technológiatranszfer programok kidolgozásában, a magyar egyetemek közül elsőként indított Proof-of-Concept programot az intézményben keletkező korai fázisú kutatási eredmények hasznosításának támogatására. (Ábra: Debreceni Egyetem)

A 7 éve megkezdett kutatások során a kórokozók izolálásakor azonosítottuk azt a két Trichodermát, amelyek a Tricho Immun meghatározó elemei. A szántóföldi növényeknél, valamint a gyümölcsösösökben végzett vizsgálataink azt mutatják, hogy a kondicionáló hatására egyebek mellett a lombnövekedés, a terméshozam, valamint a cukortartalom emelkedése elérheti az 5-15 százalékot is. A termék védelmet biztosít a biotikus és az abiotikus stresszfaktorokkal szemben egyaránt, fokozza a növény immunitását úgynevezett növényi probiotikumként a kórokozó gombafajokkal szemben, továbbá hatóanyagai révén megakadályozza az esetleges sérüléseken történő bejutásukat, sebzáró képességének köszönhetően a felületek felülfertőződését – emelte ki Kovács Csilla.

A Debreceni Egyetem úttörő szerepet tölt be a hazai technológiatranszfer programok kidolgozásában, a magyar egyetemek közül elsőként indított Proof-of-Concept programot az intézményben keletkező korai fázisú kutatási eredmények hasznosításának támogatására.

Az egyetem harmadik missziós tevékenységének fontos célja, hogy a kutatási eredmények ne csak tudományos publikációk, hanem konkrét termékek és szolgáltatások formájában is megjelenjenek, és ezáltal a társadalom szélesebb körében is hasznosuljanak. Ezt a folyamatot támogatja az UD-IMPACT program, mely a Debreceni Egyetem Innovációs Alap (DEINA) finanszírozásával valósul meg. A Tricho Immun az első olyan piaci termék, mely az UD-IMPACT keretében meghirdetett Proof of Concept Program támogatásával jutott el a technológiatranszfer fázisába. A szabadalmi bejelentés 2018-as benyújtását követően megindult a partnerkeresés, melyben a kutatóknak is jelentős szerepük volt. Számos egyeztetés lefolytatását követően a Danuba Kft.-vel írtuk alá a licenciamegállapodást, melynek értelmében a hazai cég vezetheti piacra a terméket – tájékoztatott Bene Tamás, az egyetemi Kutatáshasznosítási és Technológiatranszfer Központ vezetője.

A termék egyelőre csak Magyarországon kapható, azonban a licenciamegállapodás értelmében a hasznosító partner jogosult más országokban is megkezdeni a forgalmazást.

A Danuba célja, hogy környezetbarát és bio készítményeket, tápanyagokat biztosítson a gazdáknak. Termékeink jelentős részét külföldről importáljuk, ezért is volt nagy öröm számunkra, hogy itthon ilyen minőségű Trichodermát találtunk. Ezeknek a gombáknak a jótékony hatása közismert, azonban a Karaffa Erzsébet és Kovács Csilla által leírt fajok hatása és eredményei Európában, sőt világszerte is egyedülállóak. Célunk, hogy a sikeres itthoni debütálás után a termék külföldön is forgalomba kerüljön – jelentette ki Zajácz István, a forgalmazó Danuba Kft. ügyvezetője.

Az egynyári és évelő növények serkentését és védelmét segítő Tricho Immun már kiskereskedelmi forgalomban is megvásárolható. A Danuba Kft. 100 g-os kiszerelésben is elérhetővé tette a fogyasztók számára a Debreceni Egyetem kutatói által elért tudományos eredményeken alapuló terméket.

Forrás: Debreceni Egyetem

Tovább olvasom

Mezőgazdaság

Az afrikai sertéspestis elleni vakcina készen áll a használatra

Farmers Weekly: Egy lépéssel közelebb került a világ a halálos afrikai sertéspestis (ASP) vírus elleni küzdelem megoldásához. Vietnámi tudósok azt állították, hogy egy hatékony vakcinát fejlesztettek ki, amely már kereskedelmi forgalomba is kerülhet.

Hatékony vakcinát készítettek az afrikai sertéspestis ellen vietnámi és amerikai kutatók. (Kép: Vtn.vn)

Avac Vietnam Company (AVAC Co). Kép: Avac)

A vakcinát 2019 óta fejlesztik az Avac Vietnam Company (AVAC Co) és az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának (USDA) Mezőgazdasági Kutatószolgálata közötti együttműködés keretében.

Vietnam vezető szerepet vállalt a kutatásban, miután 2019-ben hatmillió sertést – az állományuk 20 százalékát – veszítették el a betegség miatt.

Phung Duc Tien vietnami mezőgazdasági miniszterhelyettes. (Kép: baucuquochoi.vn)

Az ország most a gyártásra készül. Az első olyan ország akar lenni, amelyik előállítja és exportálja a vakcinát – jelentette be Phung Duc Tien, vietnami mezőgazdasági miniszterhelyettes.

A betegség elleni küzdelemben Phung Duc Tien “mérföldkőnek” nevezte a vakcinát: az afrikai sertéspestis, a Reuters hírügynökség szerint, világszerte mintegy 500 millió sertés pusztulását okozta.

Az elhullási arány sok helyen elérte a 100%-ot, és a betegség a 2019-ben, az Ázsiában bekövetkezett pusztító járványkitörések után, gyorsan terjedt nyugat felé, elért a német-francia határig.

A legutóbbi esetek már Nagy-Britanniához közel voltak. A brit termelők számára jelentős áttörést jelent a hatékony vakcina kilátásba helyezése.

Tesztek:

  • A vakcina egy legyengített vagy attenuált ( legyengített kórokozó) élő vírustörzset használ a sertések immunválaszának elősegítésére, és az USDA biztonságosnak nyilvánította a használatát.

Az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériuma. (Ábra: usda.gov)

  • Az Egyesült Államokban és Vietnamban végzett kísérletek 95%-os hatékonyságot mutattak a sertések betegség elleni védelmében.
  • A termék egy adagja körülbelül hat hónapra biztosít védettséget, mielőtt a tenyészállomány esetében bármilyen emlékeztető oltás beadását fontolóra lehetne venni.
  • A kísérleteket négy gazdaságban, 300 és 20 000 darab  állományméretű sertéseken végezték. A sertéseket beoltották és magas szintű vírussal fertőzték meg, a kontrollcsoportokat pedig megfertőzték és kezelés nélkül hagyták.
  • Az AVAC ASF LIVE vírussal kezelt sertések csak enyhe klinikai tüneteket mutattak, például lázat és étvágytalanságot, mielőtt rendbe jöttek volna.
  • Csak egy beoltott sertés halt bele a betegségbe, míg a be nem oltott kontrollcsoportban az összes állat gyorsan elpusztult.

Fejlesztés alatt álló brit vakcina

Az Egyesült Királyságban, a Surreyben található Pirbright Intézetben, szintén folyik egy vakcina kifejlesztése, de egyelőre nem tették közzé a kereskedelmi forgalomba hozatal időpontját.

Linda Dixon, a Pirbright afrikai sertéspestisvírus csoportjának vezetője elmondta, hogy a vakcinakutatás intenzíven folytatódik, mind a génmentesített, módosított élő vakcinák, mind az alegység vakcinák terén.

A Vietnamban kifejlesztetthez hasonló, attenuált élő oltóanyag-jelölteket több dózisban tesztelték a biztonságosság és a hatékonyság szempontjából, és további biztonsági tesztek is folyamatban vannak – mondta Dr. Dixon.

Az alegység-vakcinák a védőantigén-állományok azonosításának szakaszában vannak – tette hozzá.

Forrás: Farmers Weekly.co.uk

A cikket magyarra fordította: Dr. Szilágyi Gergely

A cikk teljes tartalma (szöveg és kép) a linkre mutató hiperhivatkozással, és ugyanazon cím feltüntetésével felhasználható, bárki számára előzetes engedélykérés nélkül is.

Hirdetni szeretne? Itt jelentkezzen: marketing@agrojager.hu

 

Tovább olvasom