Megérkezett a vihar Debrecenbe...

Nagyon régóta és nagyon vártuk a csapadékot Debrecenben... Ma kora este megérkezett a vihar. Csapadékot alig hozott, de viharos széllökései az egyetemi campus és a környék fáit nagyon megtépázták...

Cikk a Frontiers in Forests and Global Change folyóiratban

Megjelent Mészáros Ilona társzerzőségével a „Radial growth projections reveal site-specific futures of different oak species with contrasting water availability in SW Hungary.  „Radial growth projections reveal site-specific futures of different oak species with contrasting water availability in SW Hungary” című közlemény a Frontiers in Forests and Global Change című folyóiratban (Frontiers Media SA, Q1). A cikk szabadon olvashatóés letölthető itt.

Abstract

The growth and vitality of forest ecosystems in Central Europe are expected to be affected by climate change, posing a challenge for forest management. In this study, we examined and projected the relationship between growth and climate for dominant sessile oak (Quercus petraea (Matt.) Liebl.) and Turkey oak (Quercus cerris L.) trees in two sites in Hungary, each with different water availability. We developed a single linear mixed model based on tree age, climatic water balance and insect outbreak for the study period (1971–2021) to estimate the impact of projected climate change in the 21st century on basal area increments until 2100 using two climate scenarios (RCP4.5 and RCP8.5). Our study suggests that the growth response of oak species to different seasonal water balances is site and species-specific. We found that the water balance of the previous winter had a significantly greater influence on the growth in the stands of the dry site than in the stands of the wet site. Q. cerris reacted more sensitively to the water balance conditions of the previous summer than Q. petraea. Predictive models forecast a general growth decline of up to 10.8% for both oak species during the 21st century compared to past growth with a significant change according to the RCP8.5 scenario. Additionally, the models predict a significantly greater decrease in growth in the more humid site compared to the xeric site which could be attributed to the site-specific response of growth to the winter water balance. At the same time, we did not detect significant differences in the future growth of the two oak species. These findings provide insights into the climate-related factors influencing growth in Hungarian oak forests.

Összefoglalás

Közép-Európa erdei ökoszisztémáinak növekedését és életképességét várhatóan befolyásolja az éghajlatváltozás, ami kihívást jelent az erdőgazdálkodás számára. Ebben a tanulmányban két domináns tölgyfaj, a kocsánytalan tölgy (Quercus petraea (Matt.) Liebl.) és a csertölgy (Quercus cerris L.), növekedése és a klimatikus tényezők közötti összefüggéseket vizsgáltuk két eltérő vízellátottságú magyarországi helyszínen. A 1971-2021 időszakra  a fák életkora, a klimatikus vízmérleg és a rovargradációk alapján kidolgoztunk egy lineáris vegyes modellt, annak érdekében, hogy két éghajlati forgatókönyv (RCP4.5 és RCP8.5) alapján megbecsüljük a 21. században várható éghajlatváltozás hatását az körlapterület növekedésére 2100-ig.  Az eredmények azt jelzik, hogy a vizsgált tölgyfajok növekedési reakciója a szezonálisan eltérő vízháztartási feltételekre termőhely- és faj-specifikus. Megállapítottuk, hogy az előző tél vízháztartása szignifikánsan nagyobb hatással volt a növekedésre a száraz termőhely állományaiban, mint a nedves termőhely állományaiban. A Q. cerris érzékenyebben reagált az előző nyár vízháztartási viszonyaira, mint a Q. petraea. Az előrejelző modellek mindkét tölgyfaj esetében a 21. századra a múltbeli növekedéshez képest 10,8%-ot megközelítő általános növekedési visszaeséseket jeleznek előre, a várható változások az RCP8,5 forgatókönyv szerint szignifikánsak. A modellek alapján a növekedés szignifikánsan nagyobb mértékű visszaesése várható a nedvesebb termőhelyen, mint a szárazabb termőhelyen. Ugyanakkor a két tölgyfaj jövőbeli növekedése tekintetében nem mutatkoztak jelentős eltérések. A vizsgálatok eredményei hozzájárulnak a magyarországi tölgyesek növekedését befolyásoló éghajlati tényezők hatásainak a megértéséhez

Hivatkozás

Móricz N., Mészáros I., Illés G. Z., Garamszegi B., Eötvös C. B., Kern A., Hirka A., Berki I., Borovics A., Hollós R. & Németh T. M. 2025: Radial growth projections reveal site-specific futures of different oak species with contrasting water availability in SW Hungary. - Front. For. Glob. Change 8: 1581222.

Kulcsszavak (magyarul, vesszővel elválasztva és ábécésorrendben, közöttük a tanszéki kutatócsoport neve is):

Támogatók

A munkát a Kulturális és Innovációs Minisztérium TKP2021-NKTA-43 pályázata és az MTA Bolyai János Kutatási Ösztöndíj BO/00291/22/4 (MN) támogatta.

Köszöntés

Molnár V. Attila
tanszékvezető egyetemi tanár

Köszöntjük a Debreceni Egyetem TTK Növénytani Tanszékének blog-oldalán, melynek legfőbb funkciója, hogy tanszékünk névjegyeként részletes információt adjon a képzési, oktatási, kutatási profiljáról, munkatársaink eredményeiről, a tanszék életének fontos történéseiről. Célunk, hogy bemutassuk a Növénytani Tanszéket a diákoknak, kollégáknak és szakmai partnereinknek, illetve tájékoztassunk minden kedves érdeklődőt az intézményünkben folyó tevékenységről. Tanszékünk közel évszázados múltra tekint vissza. A magyar királyi Tisza István Tudományegyetem első szervezeti egységei közé tartozott. Büszkék vagyunk a Tanszékünk történelmére a növénytudomány számos területén elért eredményére, amelyek nemcsak egységünk fejlődését segítette hanem több tudományterületnek, szervezeti egységnek, kutatócsoportnak jelentett oltalmat illetve támogatást önállósodásra az idők folyamán. Egységünk központi szerepet tölt be Egyetemünk számos képzésben a kutatókat képző szakoktól a technológiai és ipari képzéseken át a tanárképzésig. Jelentős számú főtárgyat oktatunk magyar és angol nyelven, amelyek a növényi fajismerettel, anatómiával, sejt és szövettannal, élettannal, biokémiával, molekuláris biológiával, rendszertanával, ökológiájával, védelmével és természetes hatóanyagaival foglalkozik. Tanszékünkön négy kutatócsoport tevékenykedik, ahol tehetséges hallgatóink, minősített oktatóink, kutatóink dolgoznak. Eredményeinket jelentős nemzetközi folyóiratokban megjelent közlemények, megvédett egyetemi doktori (PhD), habilitációs és MTA doktori értekezések, K+F tevékenységeink során fejlesztett eljárások, módszerek, szolgáltatások és jelentős kutatási és ipari együttműködések jelzik. Büszkék vagyunk pályázati aktivitásunkra, amelyek biztosítják és elősegítik, hogy tudományterületenként a lehető legmagasabb színvonalon, a nemzetközi sztenderdeknek megfelelően folytassuk tevékenységeinket. Tanszékünkön készül az 1996-óta megjelenő Kitaibelia című botanikai-természetvédelmi folyóirat.. amely a Pannon Ökorégió (Kárpát-medence) területéről publikál eredeti közleményeket florisztikai, növényföldrajzi, taxonómiai, nevezéktani, társulástani, ökológiai, természetvédelmi botanikai, tudománytörténeti témában, magyar és angol nyelven, a közlemények összefoglalói, az ábrák és táblázatok címei, feliratai kétnyelvűek. A lap címe Kitaibel Pálnak (1757–1816), a legkiválóbb és legsokoldalúbb magyar botanikusnak igyekszik emléket állítani. A Kitaibelia évente két lapszámot publikál, elektronikusan (ISSN 2064-4507) és nyomtatásban (ISSN 1219-9672). Az elektronikus kiadás cikkei szabadon hozzáférhetők a honlapunkon. A folyóirat szerepel a Scopus adatbázisban, Scimago besorolása Q2. A folyóiratban megjelenő cikkeket az MTA Könyvtárának Repozitóriuma (REAL) és a Debreceni Egyetem elektronikus archívuma archiválja. Tanszékünk ad otthont hazánk második legnagyobb példányszámú herbáriumának (tudományos célú növénygyűjteményének), amelyről itt lehet tájékozódni, Előzetes jelentkezést követően lehetőség van a herbáriumban tudományos célú látogatásra (egyes növények rendszertanát és elterjedését vizsgáló kutatóknak) vagy tájékozódó látogatásra (kisebb csoportok, szakkörök számára). A Növénytani tanszék hagyományosan is vendégszerető, hasznos és színvonalas együttműködésekre nyitott egysége Egyetemünknek. Bíztatom, hogy tájékozódjon honlapunkon is és ha kérdése van a növénytudomány bármely általunk művelt területét illetően, kérem keressen meg minket, munkatársaimmal szívesen látjuk Önöket Tanszékünkön.

Cikk az Environmental Pollution című folyóiratban

Megjelent Garda Tamás első szerzőségével a Long-term treatments with microcystin-LR and diquat reveal their differences in the induction of oxidative stress responses and mitotic alterations in terms of stress recovery in Arabidopsis roots című cikk az Environmental Pollution (Elsevier, Q1) című folyóiratban. A cikk szabadon olvasható és letölthető itt.

Abstract

Microcystin-LR (MCY-LR), a widespread natural cyanobacterial toxin is a potent inhibitor of type 1 and 2A protein phosphatases (PP1, PP2A), inducing oxidative stress as well. Diquat (DQ) is a herbicide that inhibits electron transport to induce strong oxidative stress. Both compounds are affecting natural environments as well as plant and human health. We conducted a comparative analysis on their long-term (48 h) effects on reactive oxygen species (ROS) production, mitosis and histone H3 phosphorylation in root apical meristems of wild-type and PP2A-related mutants of Arabidopsis thaliana. MCY-LR did not increase ROS levels in any of the genotypes, but increased significantly the activity of ROS scavenging peroxidases (PODs) in Col0. DQ decreased ROS levels, but did not affect PODs. The paradoxical effect of DQ indicated the initiation of cell death processes. Mitosis was not affected by MCY-LR, but inhibited by DQ. Interestingly, MCY-LR as a phosphatase inhibitor did not affect histone H3 phosphorylation in mitotic cells, but DQ had an increasing effect. As we have shown previously, most of the above parameters changed differently at shorter (24 h) exposures: both compounds increased ROS levels in the phosphatase mutants, while POD activities were not affected; inhibition of mitosis or arrests in early mitosis, as well as increases of histone H3 phosphorylation levels occurred in the presence of both compounds. To conclude, Arabidopsis is able of recover partially and transiently from MCY-LR induced stress at long-term exposure, but this is not true for DQ. The environmental relevance of these findings is discussed.

Összefoglalás

A mikrocisztin-LR (MCY-LR) egy széles körben elterjedt természetes cianobakteriális toxin, amely az 1-es és 2A típusú fehérjefoszfatázok (PP1, PP2A) erőteljes gátlója, és emellett oxidatív stresszt is kiválthat. A diquát (DQ) egy olyan gyomirtó szer, amely az elektrontranszport gátlása révén erőteljes oxidatív stresszt idéz elő. Mindkét vegyület hatással van a természetes ökoszisztémákra, valamint a növények és az emberi egészség állapotára is. Tanulmányunkban összehasonlító vizsgálatot végeztünk a két anyag hosszú távú (48 órás) hatásairól az aktív oxigéngyökök (ROS) termelésére, a mitózisra, valamint a hiszton H3 foszforilációjára vonatkozóan az Arabidopsis thaliana vad típusú és PP2A-hoz kapcsolódó mutánsainak gyökércsúcsi merisztémáiban.

Az MCY-LR egyik vizsgált genotípusban sem növelte meg a ROS-szintet, ugyanakkor a Col0 genotípusban jelentősen fokozta a ROS-t semlegesítő peroxidázok (POD-ok) aktivitását. Ezzel szemben a DQ csökkentette a ROS-szintet, de nem befolyásolta a POD-aktivitást. A DQ ellentmondásos hatása a programozott sejthalál folyamatainak beindulására utalhat. A mitózisra az MCY-LR nem volt hatással, a DQ azonban gátolta azt. Érdekesség, hogy bár az MCY-LR foszfatáz-inhibitorként működik, nem befolyásolta a hiszton H3 foszforilációját a mitotikus sejtekben, míg a DQ fokozó hatást mutatott.

Korábbi eredményeink szerint rövidebb (24 órás) expozíció esetén a legtöbb vizsgált paraméter másképp változott: mindkét vegyület fokozta a ROS-termelést a foszfatáz-mutánsokban, miközben a POD-aktivitás változatlan maradt. A mitózis gátlása, annak korai fázisában való megakadása, valamint a hiszton H3 foszforiláció fokozódása mindkét vegyület jelenlétében megfigyelhető volt.

Összefoglalva, az Arabidopsis részben és átmenetileg képes regenerálódni az MCY-LR által kiváltott stresszhatásokból hosszabb távú expozíció esetén, ugyanakkor ez a képesség a DQ esetében nem figyelhető meg. Eredményeink környezeti szempontú jelentőségét is tárgyaljuk.

Hivatkozás

Garda T., Juhász G. P., Kelemen A., Mathur J., Ujlaky-Nagy L., Freytag Cs., M-Hamvas M., Riba M. & Máthé Cs. 2025: Long-term treatments with microcystin-LR and diquat reveal their differences in the induction of oxidative stress responses and mitotic alterations in terms of stress recovery in Arabidopsis roots. – Environmental Pollution 382: 126748.

Támogatók:

A munkát a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal OTKA K120638 és a Debreceni  Egyetem Tudományos Kutatási Alap (DETKA) Áthidaló Alap pályázatok támogatták.