A LED fényforrások alkalmazása a növénytermesztésben: a fény intenzitásának és spektrális összetételének hatása a növények stressztűrésére, metabolikus folyamataira és te
témavezető: Galiba Gábor
helyszín (magyar oldal): Agrártudományi Kutatóközpont, Mezőgazdasági Intézet, Martonvásár helyszín rövidítés: ATK
A kutatási téma leírása:
A jövő generáció egyik legfontosabb kihívása, hogy a gyorsan növekvő népességet a változó éghajlati viszonyok között is elegendő mennyiségű és minőségű élelmiszerekkel lássák el. Megnövekedik az igény a friss, helyben termelt egész éveben hozzáférhető, állandó és jó minőségű termékek iránt. Ennek megvalósításához egyre szélesebb körben használnak különböző növénynevelő (zárt üvegházak, a vertikális kertészkedés) rendszereket. A LED-ek egy innovatív mesterséges világítási forrást jelentenek a növények számára, úgy kiegészítő, mint kizárólagos forrásként. Magas fényintenzitásuk, változtatható spektrális összetételük és optimális energiagfelhasználásuk alkalmassá teszi őket, a növekedés és a metabolikus folyamatok irányított befolyásolására, a termés minőségének és mennyiségének javítása érdekében.
A kutatásaink során vizsgáljuk a fény spektrális összetételének (távoli vörös, vörös, kék és UV sugárzás) és intenzitásának a növények fejlődésére, stressztűrésére és különböző metabolikus folyamataira gyakorolt hatását. Vizsgáljuk többek között a fotosziknetikus folyamatok, pigmentösszetétel módosulásait, a fehérje, lipid és szénhidrát anyagcsere változásiat, az másodlagos anyagcseretermékek (fenolok, polifenolok) és antioxidánsok (glutationok , C vitamin és tokoferol) mennyiségének fényindukált változásait.
Célunk feltárni, a LED-eknek a növények elsődleges és másodlagos anyagcseréjére gyakorolt hatását, valamint, hogy a növények különböző fejlődési fázisaiban mely fényviszonyok biztosítják a legoptimálisabb terméseredményt a növény számára, beleértve a gabonaféléket, a zöldségféléket és a gyógynövényeket is. Azt is megvizsgáljuk, hogy a hozam minőségének és mennyiségének kialakulása hogyan manipulálható a fényintenzitás és a spektrális összetétel megváltoztatásával.
Minedezen vizsgálatok hozzájárulhatnak a LED-es világítási technológiák hatékony felhasználásához a növénytermesztésben a fény mennyiségének és összetételének fejlődési fázistól függő dinamikus változásával irányított növényi reakciókkal javítsuk a termés mennyiségét és minőségét.
A kutatási téma előzményei:
Az MTA Mezőgazdasági Intézet Közép-Európa egyik legnagyobb mesterséges növénynevelő komplexumával (Phytotron) rendelkezik. Számos fitotron kamrája LED fényforrásokkal felszerelt, melyek lehetővé teszik, hogy a fény intenzitását és spektrális összetételét széles tartományban változtathassuk. Komplex fiziológiai, metabolomikai (GC-MS, ion mobility ESI-QTOF-MS, GCxGC-TOF-MS, stb.) és genomikai laboratóriumok állnak rendelkezésre a kísérletek végzéséhez. Az intézetben a témában ezidáig is több publikáció jelent meg: Darkó et al. (2014) Phil. Trans. R. Soc. B 2014 369, 20130243; Monostori et al. (2018) Frontiers in Plant Science doi: 10.3389/fpls.2018.00605. Kovács et al. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 7557; doi:10.3390/ijms21207557. Ahres et al. Plants 2020, 9, 83; doi:10.3390/plants9010083,
A kutatást két OTKA pályázat fedezi: Galiba: K-128575; Darkó: K-131907.
előírt nyelvtudás: angol ajánlott nyelvtudás (magyar oldal): angol további elvárások: az alapvető növényélettani folyamatok és molekuláris biológiai módszerek ismerete.
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2021-09-01
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
