Összefoglaló
Ez az összefoglaló az Innovációs Versenyre való jelentkezéshez született. Az előbbitől eltérően inkább a célkitűzésekre, mintsem az eredményekre koncentrál.
Növények kártevőkkel szembeni önvédelmének vizsgálata
Kutatási projektünkhöz - a növények kártevőkkel szembeni önvédelmének vizsgálata - a kutatásban részvevő diák a 32. Hortobágyi Természetvédelmi Kutatótáborban történt igen egyszerű megfigyelése adott ötletet: egy növénynek, a szúrós gyöngyajaknak vegyszerszaga van. Egy kutatáshoz persze ennél jóval több kell: elsőként alapos szakirodalmazás, amely már megtörtént. Az irodalomkutatás során fény derült arra, hogy a vegyszerszagot egy olyan vegyületcsoport (furanolabdán diterpenoidok) okozza, mely kiemelten fontos növényélettani jelentősséggel rendelkezik, mint önvédelmi vegyület a növény kártevőit riasztja el, illetve azok ragadozóit csábítja oda.
Szintén fény derült arra, hogy a szakirodalom milyen hiányos és ellentmondásos. Hiányos, hiszen míg egyes kutatások például kizárólag egy konkrét növény-kártevő kapcsolat ökológiai jellemzőit vizsgálják, mások egy vegyület szerkezetének meghatározását tűzik ki célul, addig hiányoznak a teljes jelenség működését átölelő modellek. A legtöbb kutatás csak érintőlegesen tér ki a növények önvédelmének témájára, és a jelenség bizonyos mozzanatai - így például a sejtbiológiai és szövetbiológiai háttér - teljesen ismeretlenek. Tovább nehezíti a helyzetet, hogy az igencsak hiányos kirakós darabkái nem tökéletesen illeszkednek egymáshoz, a különböző források között egy sor ellentmondás húzódik.
Ezen körülmények között kutatóprojektünk célja, hogy feltárja a növényi önvédelem ezen módjának pontos mechanizmusát, és arról közel teljes, átfogó modellt alkosson - mind biokémiai, mind nyövényélettani, mind ökológiai síkon. A kutatás innovációs jellegét az adja, hogy a növényi önvédelem behatóbb vizsgálatával olyan új növényvédő szerek fejleszthetők ki, melyek több oldalról nézve környezetbarátabbak a jelenlegieknél: nem halálos hatásúak, így nem avatkoznak bele a tápláléklánc egyensúlyába; természetes úton lebomlanak, így nem halmozódnak fel a táplálékláncban; nem alakulhat ki velük szemben rezisztencia, satöbbi. Ennek megfelelően a kutatóprojekt további céljai közé tartozik, hogy javaslatokat adjon az elért eredmények ilyen irányú hasznosítására.
A kutatóprojekt megvalósulása már folyamatban van: a vizsgált növény (szúrós gyöngyajak) kivonataival végzett vékonyréteg-kromatográfiás (VRK) kísérletekkel megkezdődött a kémiai háttér feltárása. Szervezés alatt áll - az ELTE Kémiai Intézetével kiépített kapcsolat révén - a kivonatok gázkromatográfiával kötött tömegspektroszkópiás (GC-MS) vizsgálata is. A kísérleti eredmények alapján elméleteket állítunk fel a jelenség kémiai mechanizmusára, melyet számítógépes módszerrel modellezünk és elemzünk.
A kémiai háttér megismerésére alapozva tervezzük a növényélettani (mikroszkópiai) vizsgálatok, majd mikor az időjárási körülmények lehetővé teszik, a növény önvédelmi rendszerének természeti környezetben kifejtett hatásait kutató terepmunka végzését.
A kutatóprojekt a jelenlegi eredményei alapján a Közép-magyarországi Regionális Tudományos Diákköri Konferencia díjazottjaként részvételt nyert a 2007-es Tudományos Diákkörök Országos Konferenciájára.
A kutatóprojekt az Oktatási és Kulturális Minisztérium Út a Tudományhoz ösztöndíja, valamint a Kutató Diákok Alapítványának anyagi támogatása mellett valósul meg.
|