A rangos New Phytologist tudományos folyóirat 2024. januári számának címlapfotójául a HUN-REN ATK MGI kutatók eredményeit szemléltető mikroszkópos fotót választotta. A címlap a szerzők tudományos cikkére utal, amely a legtöbb modern búzafajtában megtalálható alacsony szárnövekedést okozó gének (Reduced height vagy Rht gének) hatását tárta fel a kenyérbúza hőstressztűrésére.
A martonvásári kutatók elsőként mutattak rá, hogy az alacsony növekedést okozó Rht-B1b és Rht-D1b génváltozatokat hordozó búzák jelentős fertilitásvesztéssel válaszolnak a kalászfejlődés korai időszakában kapott magas hőmérsékleti stresszre. A Sepsi Adél által vezetett projekt rávilágított arra, hogy a fertilitás csökkenésért az ivarsejtek kialakulásáért felelős meiotikus sejtosztódás rendellenességei a felelősek.
Bal o., A címlapon búza portokból frissen preparált ivarsejteket láthatunk. Jobb o. felső panel, Vad típusú (magas) kenyérbúza és az Rht-B1b és Rht-D1b allélokat hordozó alacsony növekedésű búzák közel izogén vonalai Maris Huntsman búzafajtában. Jobb o. alsó panel, Vad típusú (magas), az Rht-B1b és Rht-D1b allélokat hordozó alacsony növekedésű búzák főkalászonkénti szemszáma a magasság függvényében, optimális (21 C) és magas hőmérsékleti stressz (30 C) hatására.
A rendellenességek okának feltárásához a kenyérbúza 3 dimenziós sejtmagján belül többszörös immunjelölés segítségével nyomon követték a meiózis során (meiózis: az ivarsejteket előállító számfelező sejtosztódás) a kulcsfontosságú szerkezeti fehérjék változásait. Elsőként mutatták ki, hogy a hőstressz csökkenti a genetikai sokféleséget- és a fertilitást meghatározó meiotikus rekombináció gyakoriságát és ez a hatás az Rht géneket hordozó búzákban fokozottan jelentkezik. A kutatók nagy felbontású mikroszkópiát használva kimutatták, hogy az igen rövid ideig tartó magas hőmérséklet (30 ̊C) hatással van a kromoszómapárosodásra, ennek során károsítva a szinaptonémás komplex (a genetikai átkereszteződések érése során a kromoszómapárokat szorosan összekapcsoló fehérje komplex) szerkezetét. A szinaptonémás komplex szerkezeti változásai, a genetikai átkereszteződések gyakoriságának csökkenése és a következésképpen kialakuló sejtosztódási rendellenességek rávilágítottak arra, hogy az alacsony szárnövekedést okozó Rht-B1b és Rht-D1b búzák meiotikus sejtosztódása fokozottabban sérül hő hatására, mint a magas búzáké. Az vizsgált sejtmagok alkotóelemeinek szintjén megjelenő változások fertilitás- és a termés mennyiség csökkentő hatása támpontul szolgál a nemesítőknek a klímaváltozáshoz jobban alkalmazkodó új fajták létrehozásához, és elősegíti célzott nemesítési programok megalapozását.
