A lehető legjobb eredménnyel zárult a Szegedi Tudományegyetem intézményakkreditációs eljárása: a Magyar Felsőoktatási Akkreditációs Bizottság (MAB) elkészítette az egyetem működését átfogóan értékelő zárójelentését, amely alapján az SZTE 2031. május 31-ig, azaz a maximálisan adható időtartamra kapta meg akkreditációját.
Dr. Kedves Orsolya, az SZTE Biotechnológiai és Mikrobiológiai Tanszékének tudományos munkatársa és a projektben részt vevő kutatók olyan mikrobiológiai növénykondicionáló termékcsalád fejlesztésén dolgoznak, amelynek összetételét különböző növények rizoszférájának sajátosságaihoz igazítják. A kutatók hipotézise szerint a növényspecifikusan összeállított mikrobiális készítmények bizonyos körülmények között hatékonyabban támogathatják a növények fejlődését és stressztűrését, mint az általános felhasználásra szánt készítmények.
A növények gyökerei különböző szerves vegyületeket bocsátanak közvetlen környezetükbe. E vegyületek mennyisége és összetétele a növény fajától és fajtájától, fejlődési állapotától, valamint a talaj- és környezeti feltételektől függően is változhat. A gyökerek által kibocsátott vegyületek hozzájárulhatnak a rizoszféra fizikai-kémiai és biológiai tulajdonságainak alakításához, befolyásolhatják egyes tápanyagok hozzáférhetőségét, valamint a gyökérhez társuló mikrobiális közösség összetételét és működését.
A gyökérzet által közvetlenül befolyásolt gyökérzónában, vagyis a rizoszférában baktériumok, gombák és más mikroorganizmusok összetett közösségei élnek. A gyökerek által kibocsátott szerves vegyületek tápanyagforrást jelenthetnek egyes mikroorganizmusok számára. A növényhez társuló mikroorganizmusok ugyanakkor hozzájárulhatnak a tápanyagok hozzáférhetőségének javításához, a növények fejlődéséhez és stressztűréséhez, valamint bizonyos növényi kórokozók visszaszorításához.
Dr. Kedves Orsolya projektje ezért a növény–mikroorganizmus kölcsönhatások növény- és fajtaspecifikus sajátosságainak feltárására összpontosít. A kutatás hosszú távon azt tűzte ki, hogy célzottan alkalmazható mikrobiológiai növénykondicionáló készítményeket fejlesszenek.
– Az egyre gyakoribb aszályok, hőhullámok és szélsőséges csapadékeloszlások veszélyeztethetik a mezőgazdasági termelés biztonságát. Ezzel párhuzamosan az intenzív talajhasználat és egyes mezőgazdasági gyakorlatok kedvezőtlenül befolyásolhatják a talajok állapotát, biológiai aktivitását és mikrobiális sokféleségét. A környezetkímélő mikrobiológiai készítmények hozzájárulhatnak e problémák mérsékléséhez, eredményességük azonban a növényfajtól, a talaj tulajdonságaitól és a környezeti feltételektől függően jelentősen változhat – mondta Dr. Kedves Orsolya.
A projekt alaphipotézise szerint az adott növény rizoszférájából származó, gondosan kiválasztott mikroorganizmusokból összeállított konzorciumok eredményesen támogathatják ugyanazon növényfaj, illetve növényfajta fejlődését. A kutatás során azt vizsgálják, hogy ezek a növényspecifikusan összeállított konzorciumok milyen körülmények között és milyen mértékben lehetnek hatékonyabbak a növényi eredettől függetlenül összeállított mikrobiológiai készítményeknél.
– Olyan mikroorganizmusokat izolálunk és vizsgálunk, amelyek természetes körülmények között is az adott növény rizoszférájához társulnak, ezért feltételezhetően alkalmazkodtak az ott kialakult mikroökológiai feltételekhez. A kiválasztott törzsekből több mikroorganizmust tartalmazó konzorciumokat állítunk össze. Nem egyszerűen a rizoszférában jelen lévő mikroorganizmusokat szeretnénk felszaporítani: olyan törzseket keresünk, amelyek növénynövekedést serkentő tulajdonságokkal rendelkeznek, javíthatják bizonyos tápanyagok hozzáférhetőségét, képesek lehetnek a gyökérzóna kolonizálására, illetve hozzájárulhatnak egyes növényi kórokozók visszaszorításához – ismertette a kutató.
A konzorciumok kialakításának egyik alapvető követelménye, hogy az egyes mikroorganizmusok kompatibilisek legyenek egymással, és ne gátolják kölcsönösen egymás növekedését vagy kedvező tulajdonságaik érvényesülését. A kiválasztott baktériumok és gombák többféle mechanizmuson keresztül támogathatják a növényeket. Termelhetnek például növényi növekedést befolyásoló vegyületeket, enzimeket és vaskötő anyagokat, úgynevezett sziderofórokat. Emellett mobilizálhatják a talajban található egyes tápanyagokat, és közvetlen vagy közvetett antagonista hatást fejthetnek ki bizonyos növényi kórokozókkal szemben.
A projekt egyik innovatív eleme, hogy a mikrobiális konzorciumok összeállításakor nem kizárólag a mikroorganizmusok általános növénynövekedést serkentő tulajdonságait veszik figyelembe, hanem azok növényi eredetét és a rizoszféra körülményeihez való alkalmazkodását is. A projekt a széles körű felhasználásra szánt mikrobiológiai készítményektől eltérően célzott, az adott növényhez és annak gyökérkörnyezetéhez igazodó fejlesztési megközelítést alkalmaz.
– Az előzetes kísérleteink eredményei indokolttá tették a növényspecifikus megközelítés további, kontrollált vizsgálatát. Azt feltételezzük, hogy a növényhez célzottan kiválasztott mikroorganizmusokból álló készítmények bizonyos feltételek mellett hatékonyabbak lehetnek. Ennek igazolásához azonban további laboratóriumi, növénynevelő kamrás, üvegházi és szabadföldi vizsgálatok szükségesek. A növény gyökérműködése révén aktívan alakítja közvetlen talajkörnyezetét, ezért ezt a tényezőt a mikrobiológiai készítmények fejlesztésekor is érdemes figyelembe venni – hangsúlyozta Dr. Kedves Orsolya.
Az SZTE Biotechnológiai és Mikrobiológiai Tanszékén működő Környezeti Mikrobiológia és Biológiai Védekezés Kutatócsoportban régóta folynak a talaj- és növényeredetű, mezőgazdasági szempontból hasznosítható mikroorganizmusokkal kapcsolatos vizsgálatok. Ennek köszönhetően a projekt megkezdésekor már több mint száz, rizoszférából származó mikrobiális izolátum állt a kutatók rendelkezésére.
A Szegedi Mikrobiológiai Törzsgyűjteményben többek között paradicsom, uborka és búza rizoszférájából származó mikroorganizmusokat őriznek. A projekt keretében emellett új baktérium- és gombatörzseket is izolálnak salátafélék, káposzta, paprika, paradicsom és uborka gyökérzónájából.
– A rizoszférából származó talajmintákból hígítási sort készítünk, majd a megfelelő hígításokat különböző, célzottan megválasztott táptalajokra oltjuk. Az így kialakuló telepekből tiszta tenyészeteket hozunk létre. Az izolált baktériumokat és gombákat molekuláris módszerekkel azonosítjuk, majd különböző funkcionális vizsgálatokkal jellemezzük őket – ismertette a kutatás egyik alapvető munkafolyamatát Dr. Kedves Orsolya.
A mikrobiális törzseket több szempont alapján értékelik. Vizsgálják többek között növénynövekedést serkentő tulajdonságaikat, gyökérkolonizációs képességüket, környezeti stressztűrésüket, a növényi kórokozókkal szembeni antagonista aktivitásukat, valamint azt, hogy képesek-e növelni bizonyos tápanyagok hozzáférhetőségét.
– A talaj foszforkészletének jelentős része gyakran nehezen oldódó, a növények számára közvetlenül nem vagy csak korlátozottan felvehető formában található. Egyes baktériumok és gombák szerves savak, enzimek és más anyagcseretermékek termelésével képesek lehetnek e foszforformák mobilizálására, ezáltal növelhetik a növények számára hozzáférhető foszfor mennyiségét. Más mikroorganizmusok a vas hozzáférhetőségét, a növény nitrogénellátását vagy a gyökérzet fejlődését támogathatják – fejtette ki a kutató.
Az első mikrobiológiai izolálások már megtörténtek, jelenleg az új törzsek molekuláris azonosítása és funkcionális jellemzése zajlik. A megfelelő tulajdonságokkal rendelkező mikroorganizmusok kiválasztását követően a kutatók kompatibilitási vizsgálatokat végeznek, majd több törzsből álló konzorciumokat alakítanak ki.
– A konzorciumok elkészítése után a növényi kísérleteket először kontrollált körülmények között, növénynevelő kamrában, illetve üvegházban végezzük el. Ezt követően szabadföldi vizsgálatokban is értékeljük a készítmények hatását. Az őszi vetésű kultúrák, például az őszi búza, az őszi árpa és a repce vizsgálatai ősszel indulhatnak, míg a tavaszi vetésű, illetve palántázott növényekkel végzett kísérletekre tavasszal kerülhet sor. A növénynevelő kamrában ugyanakkor az év teljes időszakában lehetőségünk van kontrollált kísérletek végzésére – mondta Dr. Kedves Orsolya.
A kezelések hatását többek között a növények csírázása, biomassza-termelése, gyökér- és hajtásfejlődése, tápanyagfelvétele, stressztűrése és egészségi állapota alapján értékelik. A kontrollált körülmények között végzett vizsgálatok mellett a szabadföldi kísérletek különösen fontosak annak megállapításához, hogy a mikrobiális konzorciumok eltérő talaj- és időjárási körülmények között is képesek-e megbízható és reprodukálható hatást kifejteni.
A projekt szakmai mentorai Prof. Dr. Vágvölgyi Csaba és Dr. Kredics László. A mikrobiológiai vizsgálatokban az SZTE Biotechnológiai és Mikrobiológiai Tanszékéről Dr. Allaga Henrietta tudományos munkatárs és Varga András tudományos segédmunkatárs vesz részt. A növényi kísérletek megvalósítását az SZTE Mezőgazdasági Kar Növénytudományi és Környezetvédelmi Intézetének két tanársegédje, Dr. Gyalai Ingrid Melinda és Kovács Flórián segíti. A kutatási feladatokba szakdolgozó hallgatók is bekapcsolódnak.
***
Az SZTE TTC Zrt. a Kulturális és Innovációs Minisztérium által, a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal kezelésében meghirdetett, 2024-2.1.3-POC kódszámú Proof of Concept pályázati felhívás keretében támogatást nyert a 2024-2.1.3-POC-2025-00005 azonosítószámú projekt megvalósítására.
A program részeként az SZTE TTC Zrt. 2026. május 7-i döntésével 19 999 999 forint vissza nem térítendő támogatásban részesítette a Szegedi Tudományegyetemen megvalósuló, TTCPOC006/2025 azonosítószámú, „Növényspecifikus rizoszféra-eredetű mikrobiális konzorciumok fejlesztése és hatásmechanizmusainak vizsgálata” című Proof of Concept projektet. A projekt finanszírozásának 90 százalékát a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap, 10 százalékát pedig az SZTE TTC Zrt. saját forrása biztosítja. A megvalósítás 2026. május 1-jén kezdődött, a támogatott szakmai program végrehajtására 12 hónap áll rendelkezésre.
SZTEinfo
Borítóképen: Dr. Kedves Orsolya
