Na Slovenskej poľnohospodárskej univerzite v Nitre prebieha od roku 2024 zaujímavý výskum, zameraný na reakcie rastlín na malé množstvá živín (mikronutrientov) na úrovni génov.

Za projektom s názvom „Variabilita expresie génov v environmentálnej odpovedi rastlín na aplikáciu mikronutrientov“ stojí tím mladých vedcov z Fakulty agrobiológie a potravinových zdrojov SPU. Projekt podporila Grantová agentúra SPU v Nitre, financovaný bol z Plánu obnovy a odolnosti SR (projekt č. 09I03-03-V05-00018). „Sme radi, že práve vďaka tejto podpore sme boli schopní prepojiť výskum viacerých pracovísk - Ústavu rastlinných a environmentálnych vied, Ústavu agrochémie a pôdoznalectva a Ústavu rastlinnej produkcie,“ uviedol vedúci projektu Ing. Adam Kováčik, PhD.

Expresia génov

Každá rastlina reaguje na svoje prostredie – sucho, teplo, živiny či stres – tým, že zapína alebo vypína určité gény. Tento proces sa nazýva expresia génov. Vedci sledujú, čo sa deje „vo vnútri“ rastliny po tom, ako jej dodajú napríklad zinok alebo iný dôležitý prvok. Zaujíma ich, či sa po aplikácii týchto látok niektoré gény v rastline viac aktivujú, menej aktivujú alebo zostanú nezmenené. Cieľom výskumu je lepšie pochopiť, ako zlepšiť výživu rastlín tak, aby boli zdravšie, odolnejšie a mali lepšiu úrodu.

Vedci z Fakulty agrobiológie a potravinových zdrojov SPU sa zamerali na dve poľnohospodársky významné plodiny – sóju fazuľovú (Glycine max L.) a proso siate (Panicum miliaceum L.). „Cieľom nášho výskumu bolo zistiť, ako tieto rastliny reagujú na vybrané mikronutrienty aplikované vo forme nanočastíc,“ vysvetlil inžinier Adam Kováčik.

Výskum na poli aj v laboratóriu

Pokusy prebiehali v priestoroch Vzorkovnice rastlinnej výroby Vysokoškolského poľnohospodárskeho podniku SPU v Nitre. Keďže išlo prevažne o poľné experimenty, vedci museli čeliť aj nevyspytateľným podmienkam. „Pri zakladaní pokusov sme sa nevyhli vplyvu externých faktorov ako sú napríklad škodcovia alebo zrážky a výkyvy teplôt. Napriek spomenutým faktorom, poľné pokusy v rámci ročníkov 2024 a 2025 hodnotíme pozitívne,“ dodal Ing. Samuel Kšiňan, PhD., spoluriešiteľ projektu.

Dôležitá časť práce sa odohrávala aj v laboratóriu. Tu sa testovali rôzne koncentrácie prípravkov a sledovalo sa, ako na ne rastliny reagujú na úrovni génovej expresie – teda či sa „zapnú“ alebo „vypnú“ určité gény zodpovedné za reakciu na stres či výživu.

Aké boli výsledky?

Výsledky priniesli niekoľko zaujímavých zistení. Proso siate nereagovalo na nižšie koncentrácie zinku očakávaným pozitívnym efektom. Naopak, vyššia koncentrácia mala výrazne negatívny účinok. To vedcom pomohlo vylúčiť nevhodnú dávku a nastaviť nové, bezpečnejšie koncentrácie pre ďalšie pokusy.

Sója fazuľová pri foliárnej aplikácii nanočastíc (v koncentráciách do 100 mg.L⁻¹) nevykazovala výrazné zmeny v expresii sledovaných génov. Zjednodušene povedané – testované množstvo nepôsobilo na rastlinu inhibične ani ju nepoškodzovalo.

Tieto poznatky sú dôležité pre budúce využitie nanoformulácií v poľnohospodárstve. Ukazujú, že pri práci s mikronutrientmi rozhodujú detaily – najmä správne nastavenie dávky.

Veda ako investícia do budúcnosti

Projekt nepriniesol len dáta, ale aj publikačné výstupy. Zistenia boli prezentované na viacerých konferenciách, napríklad na Scientific Conference of PhD. Students of FAFR, FBFS and FHLE SUA in Nitra s medzinárodnou účasťou či na Študentskej vedeckej konferencii Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave. Výsledky sa objavili aj v odborných časopisoch ako Acta Fytotechnica et Zootechnica a Legume Research.