Burgonya fajták azonosítása és minősítése digitális képanalízis felhasználásával

Based on the fractal analysis of digital images, a new classifying system has been proposed at the Potato Research Centre of Keszthely. It is a qualifying system generating objective values to distinguish potato varieties or detect quality differences within the genotype in a relatively simple way. The goal of the research project was to investigate whether Spectral Fractal Dimension (SFD) value of digital images is applicable to describe various quality characters of potato tubers and whether SFD values could be used for the identification of certain varieties – if so, which conditions were the most important to enable this process. Considering the above aims, we developed an evaluation computer program which determines the SFD values of the 4 conditions of potato tubers: skin colour; raw flesh-colour; boiled flesh-colour; greying of flesh-colour after 24 hours in RGB spectrum and in all of its sub-spectrums (R, G, B). In total 2080 digital images of 13 varieties from 4 examining periods were analysed. Based on our results we can conclude that SFD analysis can be used in potato breeding only when digital images were made under well-determined, standardized conditions. Detailed statistical analysis (hypothesis tests, principal component analysis and non-hierarchic cluster analysis) showed that SFD was not suitable for qualifying tuber characters within a genotype. When images were examined for different years and the same genotype, it became evident, that there are significant deviations between years and within same genotypes. We could conclude that the identification of genotypes should be related not to one particular SFD value, but to the control of the given year with the known value. When analyzing the differences between genotypes on yearly basis, irrespective of characteristics or the studied spectrum, we could not significantly separate genotypes, although there were some that could be separated, even though genotypes and their characteristics changed every year. It cannot be stated either that by combination of the values of different characteristics and spectrums, separation is not possible. We used non-hierarchic cluster analysis to solve this problem. As a result of the method, the separation of genotypes was successful every year, so by summarising the joint RGB SFD value of 4 characters with the values of additional spectrum the separation will be complete. The system could be utilized for research purposes and further research is needed to achieve practical applicability.A keszthelyi Burgonyakutatási Központban egy a digitális képek fraktál analízisén alapuló olyan objektív értékeket adó, új minősítési rendszer került kifejlesztésre, amely vagy a burgonyafajták elkülönítését vagy a fajtán belüli minőségi különbségeket képes viszonylag egyszerűen és gazdaságosan kimutatni. A kutatás célul tűzte ki annak vizsgálatát, hogy, alkalmazható-e az SFD érték a burgonyagumó különböző minőségi jellemzőinek leírására, használható-e a Spektrális Fraktál Dimenziós (SFD) érték a burgonyagumók kiválasztott tulajdonságai alapján az egyes fajták elkülönítésére, s ha igen, mely állapotok határozzák meg ezt az elkülönítést. A fenti céloknak megfelelően egy kiértékelő számítógépes program készült, amely meghatározza a burgonya gumók 4 állapotának – héjszín, nyers hússzín, főtt hússzín, 24 órás nyers gumóhús szürkülés – SFD értékeit az RGB szintérben, s annak minden alterében (R, G, B). Mindösszesen 13 fajta 4 vizsgálati periódusban készített 2080 db. képének analízisét végeztük el. Az eredmények alapján általánosságként kijelenthetjük, hogy az SFD érték analízise csak abban az esetben használható a burgonyanemesítésben, ha a digitális felvételek egy bizonyos jól meghatározott, standard körülmények között lettek elkészítve. A statisztikai elemzések (hipotézis vizsgálatok, főkomponens analízis és nonhierarchikus klaszter analízis) eredményeként megállapítottuk, hogy a vizsgált gumó jellemzők fajtán belüli minősítésére az SFD nem alkalmas. Az azonos fajták különböző évek közötti eltérésének vizsgálatakor megállapítható volt, hogy az esetek nagy részében az azonos fajtán belül is szignifikáns különbségek vannak. Azt a következtetést vonhattuk le, hogy a fajták azonosításátnem egy meghatározott SFD értékhez, hanem az adott év ismert SFD értékű kontrolljához kell viszonyítani. Az egyes fajták közötti eltérések évenkénti értékelésekor megállapítható, hogy függetlenül a tulajdonságtól vagy a vizsgált színtértől nincs olyan eset, melyben a fajta elkülönítés teljes egészében szignifikánsan megvalósulna. Minden évben van azonban olyan fajta, amely 100%-san elkülöníthető, de a fajták és tulajdonságaik évente változtak. Ugyanakkor az sem jelenthető ki, hogy a különböző tulajdonságok és a színterek eredményeinek variációjával az elkülönítés nem lehetséges. Ennek a problémának megoldására alkalmaztuk a nem-hierarchikus klaszteranalízist. A módszer eredményeként a fajták elkülönítése minden évben megtörtént és a 4 tulajdonság együttes RGB SFD értéke és egy másik szintér adatainak összevetésével az elkülönítés teljes lesz. Ennél fogva kijelenthetjük, hogy a célul kitűzött feladat megvalósítható, a bemutatott eredmények sikerrel hasznosíthatók a burgonyanemesítésben, de a gyakorlati alkalmazhatóságot még tovább kell vizsgálni

The utilization of potato in public catering - the role of quality aspects

Our study was carried out in the framework of the 'Development of potato growing technologies and trademarks' Hungarian national project. The aim of the project is to improve the national and international competitiveness of the Hungarian potato sector. Nowadays, catering sector has growing share in food supply, and potato is a widely popular foodstuff in Hungary in everyday meal. Our aim is to examine, which factors (economic, attitude, knowledge etc.) help, or obstruct prevailing quality viewpoints in potato utilization in public catering sector. A standardized questionnaire was used for the examination. The questionnaires were filled out on the 'Forum of public catering managers' in the autumn 2010. 118 questionnaires were collected; most of the catering kitchens in the sample were operated by local governments, catering more than 100 people. The questionnaire includes the following topics: questions regarding the potato suppliers; questions regarding the potato utilization; the popularity of the potato and the trends in public catering; the willingness to use potato labelled with quality certification mark; questions regarding the workplace of the respondent; socio-demographic questions regarding the respondent. Before our research, public procurement was obligatory in public catering, which has been cancelled. This new situation provides opportunity for public catering to choose new suppliers. At the present time the suppliers of public catering are mostly wholesale dealers and large scale growers. 46% of the respondents answered, that they would choose other supplier, for favourable price and quality, but only 56% of the catering managers can influence the decisions regarding the selection of the suppliers. According to the respondents there was no change in quantity and quality of the potato used in public catering, potato is as popular foodstuff nowadays, as before. From the point of our research it is favourable, that catering managers consider differentiating potato types (boiling type, baking type, salad potato) as an important matter, however, this is totally missing in the practice. The reasons of the wrong practice are: the lack of knowledge regarding the potato varieties; the lack of the suppliers' differentiated supplies; the limited resources for the purchase. Public catering sector is open for the utilization of a high quality Hungarian potato variety, but due to the obstructing factors, fast improvement cannot be foreseen in this matter

A Solanum stoloniferum eredetű burgonya Y vírus immunitás gén (Rysto) finomtérképezése és lokalizálása a tetraploid burgonya genomban = Fine mapping and localisation of potato virus Y immunity gene of Solanum stoloniferum (Rysto) in tetraploid potato genome

Jelen kutatás célja a Solanum stoloniferum vad burgonya fajból származó burgonya Y vírus extrém rezisztencia gén (Rysto) finomtérképezése és lokalizálása volt a tetraploid burgonya genomban. Munkánk során előállítottunk egy 1100 F1 egyedet tartalmazó térképező populációt, amely hasad az Rysto génre nézve. Minden egyes genotípust hagyományos rezisztencia tesztekkel fenotipizáltunk, majd két - az Rysto génhez kapcsolt - markerrel elvégeztük genotipizálásukat is. A populáció 1:1 hasadási arányt mutatott, tehát a gén szimplex állapotban van jelen a rezisztens szülő genomjában. A populációból 88 genotípust véletlenszerűen kiválasztva négy különböző technikával megkíséreltünk a génnel szorosan kapcsolt további markereket azonosítani. Kutatásaink során Intron- targeting technikával azonosítottunk egy új markert a burgonya kataláz génjében, amely kapcsolt a Rysto génnel. Mivel a kataláz gén helyzete ismert, így a marker lehetővé tette a Rysto gén helyzetének egyértelmű meghatározását is a burgonya XII. kromoszómájára. További újabb, a génnel szorosan kapcsolt markert nem tudtunk azonosítani, azonban a detektált polimorf szekvenciákból részleges kapcsoltsági térképet szerkesztettünk a térképező populáció két szülőpartnerében. A térkép a későbbiekben alkalmas lehet egyéb, a nemesítés szempontjából jelentős gének/tulajdonságok térképezésére is. | The aims of present research project were fine mapping and localisation of extreme resistance gene Rysto originating from Solanum stoloniferum in the tetraploid potato genome. In the research project a mapping population segregating for Rysto gene with 1100 F1 individuals was developed. The phenotype of each individual was determined with conventional serological methods, while their genotype was determined also based on the use of two markers linked to the Rysto gene. The results revealed 1:1 segregation ratio and indicates the presence of a single dominant resistance gene in simplex state in the genome of resistant parent. As a subset population 88 F1 individuals was randomly chosen from the mapping population and four different molecular techniques were applied to identify further markers linked to Rysto gene. During the project one new marker linked to the Rysto gene was identified in the catalase gene of potato by Intron targeting method. Because the chromosomal position of catalase gene is known, it allowed the exact localisation of Rysto gene on chromosome XII of potato. We could not detect additional new markers closely linked to the gene, however by the use of polymorphic sequences were constructed a partial linkage map in both parents of mapping population. In the future these maps could be used for the mapping of other genes/characters being important for breeding purposes

Experimental and Statistical Analysis of Formwork Beams Reinforced with CFRP

Enhancement of structural behaviour of various construction materials using fibre reinforced plastics (FRP) is an important branch of engineering research, including the increasing application for structural timber as well. This study deals with the reinforcement of standard construction formwork timber beams with carbon fibre reinforced plastics (CFRP). Beams with various amount of reinforcement were prepared using simultaneous formation of lamella and bonding. Laboratory bending tests are carried out and load-deflection data were measured to experimentally determine the change of load-bearing capacity and stiffness with respect to non-reinforced reference sample, as well as to assess the structural behaviour. Evaluation of failure modes is carried out on each specimen. A statistical analysis of the experimental results using t-test is also made. The experiments prove the enhancement of structural behaviour, especially in terms of the increased load-bearing capacity, the increased ductility in certain cases, the decrease of the scattering of results, and also in failure modes

Solanum stoloniferum alapú burgonya Y vírus immunitás gén (RYsto) molekuláris genetikai vizsgálata = Molecular genetic investigation of Solanum stoloniferum

A burgonya Y vírus (PVY) világviszonylatban az egyik legveszélyesebb kórokozója a burgonyának. A termést erős fertőzés, és fogékony fajta esetén akár 100 %-kal is csökkentheti. Az ellene való legcélravezetőbb védekezési lehetőség a rezisztens fajták termesztése. Ennek megfelelően kutatási projektünk célja a keszthelyi fajtákra jellemző S. stoloniferum vad burgonyafaj eredetű Rysto Y vírus extrém rezisztencia gén molekuláris genetikai vizsgálata, ezen belül a génnel szorosan kapcsolt DNS markerek azonosítása, valamint az Rysto expressziójával kapcsolatba hozható cDNS-ek izolálása volt. A munka során a White Lady fajtán dolgozva, AFLP és RAPD technikákat alkalmazva, a vizsgált génhez négy szorosan kapcsolt, a szakirodalomban publikált egyéb Rysto markerektől különböző markert azonosítottunk. A markerek megbízhatóságát 3 populáción is leellenőriztük. Meghatároztuk a markerek szekvencia sorrendjét, melynek alapján egy marker a paradicsom 12-es, 3 marker pedig a burgonya 5-ös kromoszómáján lévő szekvenciákkal mutatott magas homológiát. A White Lady fajtából mesterséges PVY fertőzés után különböző időpontokban RNS-t izoláltunk, s elkezdtük first strand szintézist követően olyan cDNS klóntárak készítését, melyek a génizolálás későbbi kiindulási alapját jelenthetik. | The potato virus Y (PVY) is one of the most important potato pathogen worldwide. In case of severe infection and susceptible variety the yield reduction can reach 100 %. The most effective way of protection against PVY is the cultivation of resistant varieties. Accordingly the goal of our research project was the molecular study of Rysto extreme resistance gene originating from the wild potato species S. stoloniferum and being common in Keszthely?s bred potato varieties. Among this we focused on the identification of DNA markers tightly linked to the resistance gene as well as on the identification of cDNAs expressed as the effect of the expression of Rysto gene. During the study working on variety White Lady for markers tightly linked to the resistance gene was identified by the help of AFLP and RAPD techniques. These markers were proved to be different from all previously published Rysto markers. The reliability of the markers were proved on three different populations. Based on their sequencing data one of them showed high homology to a region of chromosome XII of tomato, while the other three to a region of chromosome V of potato. RNAs were isolated at different timing after artificial infection of White Lady with PVY. Later creation of cDNA libraries being useful as a starting point for a later gene isolation study was started after first strand synthesis

An annotation tool for academic literature processing

In this paper, we present our annotation tool that facilitates research and annotation work by quick, yet efficient literature processing. Our tool helps users create a unique and refined collection of linked information, which can lead to more effective and faster decisions in research. The tool is currently optimized for biomedical domain, but it can adapted to other academic fields with minimal efforts

A White Lady burgonyafajta - Solanum demissum eredetű - fitoftóra rezisztenciájának vizsgálata molekuláris markerek és kapcsoltsági térkép segítségével = Investigation of late blight resistance of Solanum demissum origin in potato cv. White Lady with the help of molecular markers and linkage map

A pályázat célja a saját nemesítésű White Lady fajta fitoftóra rezisztenciájának vizsgálata volt, mesterséges fertőzési és molekuláris genetikai vizsgálatokkal. A keszthelyi fajták fajták fő rezisztenciaforrása a Solanum demissum vad faj, amely 11 különböző rezisztencia gént hordoz (R1-R11). Előzetes eredményeink alapján a White Lady széleskörű rezisztenciával rendelkezik a fitoftóra fertőzésével szemben, azonban a rezisztenciáért felelős gének nem ismertek. A pályázat célja volt a White Lady fajta S. demissum eredetű fitoftóra rezisztencia génjeinek meghatározása, a gének térképezése, valamint kapcsolt markerek fejlesztése. Különböző fitoftóra izolátumokkal való mesterséges fertőzéssel megállapítottuk, hogy a White Lady rezisztenciájáért nagy valószínűséggel az R5-ös gén a felelős. Tesztkeresztezés utódainak elemzésével megállapítottuk, hogy a gén szimplex formában van jelen a fajtában. Molekuláris genetikai vizsgálatokkal igazoltuk, hogy a White Lady fajta az R5 génen kívül az R2, R3a és R3b, korábban már klónozott géneket is hordozza, míg R1 és R8 géneket nem. Kapcsoltsági térkép vizsgálati eredményeink szerint az R5 gén valószínűleg az V. kromoszómán helyezkedik el, azonban hozzá kapcsolt markert nem sikerült kifejlesztenünk. Az R2, R3a, R3b gének kimutatása ugyanakkor lehetőséget ad ezen gének marker alapú szelekciójára, amivel lényegesen hatékonyabbá tehető a fitoftórával szemben rezisztencia-nemesítés, megőrizhető a Központ kedvező nemzetközi versenyhelyzete. | The task of the project was to evaluate the late blight resistance of potato cv. White Lady by artificial infection and molecular genetic studies. The main source of late blight resistance of Keszthelys bred varieties is the wild species Solanum demissum that carries 11 different resistance genes to this pathogen (R1-11). Earlier studies showed that White Lady possess wide range of resistance to late blight, however the genes responsible for the resistance were not known. The goal of the project was to determine the S. demissum based resistance genes of White Lady, mapping of the genes and development of molecular markers. By artificial infections with different Phytophtora isolates we proved that most probably the gene R5 is responsible for the resistance in White Lady. Evaluating progenies of test crosses we proved that this gene is in simplex format in this variety. It was proved by molecular studies that above the gene R5, White Lady carry the genes of R2, R3a and R3b while not the gene R1 and R8. Based on our study with a highly saturated genetic map the R5 gene is most probably localized on chromosome V, however we were not able to develop linked markers to this gene yet. By the way the identification of the genes of R2, R3a and R3b gives an opportunity for the molecular selection of these genes in breeding lines making more effective the late blight resistance breeding of the Centre and helps to keep its international competitiveness