V?it?s: 15.3.2019 Arktisen kasvin mikrobit muokkaavat kasvia ja auttavat sit? selviytym??n stressitilanteissa

?

Maapallon kaikki kasvit el?v?t tiiviiss? vuorovaikutuksessa monimuotoisen mikrobiyhteis?n kanssa. Sieni?, viruksia ja bakteereita el?? kasveissa kaikissa solukoissa niin juurissa kuin lehdiss?kin. Moni n?ist? seuralaisbakteereista ja sienist? osallistuu kasvien ravinteidenottoon, lis?? kasvien kuivan- ja kylm?nkest?vyytt? ja torjuu taudinaiheuttajia.

V?it?stutkimuksessaan Cindy Jittrapan Given on tutkinut arktisen pioneerikasvin, hapron, mikrobiyhteis?j?. Tutkimus osoitti, ett? kasvin lehtien tai juurien mikrobiyhteis?? muuttavalla bakteerik?sittelyll? on mahdollista muokata kasvin ilmiasua ja parantaa kasvien stressinsietokyky?. Sill? voi olla merkityst? esimerkiksi tulevaisuuden kasvintuotannossa, jossa mikrobeilla voidaan korvata osin lannoitteita ja kasvinsuojeluaineita.

Kasvien mikrobiomien monimuotoisuus ja niiden t?rkeys kasvien hyvinvoinnille on oivallettu vasta viimeisen vuosikymmenen aikana. Valtaosa tutkimuksesta on keskittynyt lauhkean ilmaston viljelykasvilajeihin.

Luonnonkasvien, etenkin haasteellisissa oloissa kasvavien arktisten kasvien mikrobiomeista tiedet??n hyvin v?h?n. Niill? voi olla hy?dyllisi? ominaisuuksia. V?it?stutkimus toi lis?tietoa kylmiss? ja ravinnek?yhiss? oloissa hyvin p?rj??v?n arktisen pioneerikasvin hapron (Oxyria digyna) kasvin sis?isten (endofyyttisten) bakteeriyhteis?jen muodostumisesta ja toiminnallisista eroista eri kasvinosissa eli juurissa ja lehdiss?.

Tutkimus on tehty k?ytt?en laajamittaista rinnakkaissekvensointia ja bakteerieristyksi? ja –karakterisointeja. Mikrolis?ttyihin kasveihin on lis?tty hapron lehtien tai juurten endofyyteist? muodostettuja bakteerikonsortioita joko lehtien tai juurten kautta.?

Tulokset osoittivat selv?sti, ett? kasvin eri solukot valikoivat erilaisia endofyyttibakteereja. Luonnonvaraisten ja mikrolis?ttyjen kasvien bekteeriyhteist?t olivat lajistollisesti hyvin samanlaisia, mutta ne toimivat eri kasvinosissa eri tavoin. Tutkimus osoitti, ett? esimerkiksi luonnonvaraisten kasvien bakteeriyhteis?iss? oli merkitt?v?sti enemm?n bakteereja, joilla on kyky sitoa typpe?.

Tutkimuksessa selvisi my?s, ett? eri solukosta per?isin olevat bakteerit vaikuttivat eri tavoin kasvin ilmiasuun, esimerkiksi juurten biomassaan tai pinta-alaan, ja muokkasivat voimakkaasti my?s kasvin alkuper?ist? mikrobiyhteis??. Osa endofyyttibakteereista auttoi kasveja selvi?m??n voimakkaasta l?mp?stressist?. Stressisuojauksen toimintamekanismin selvitt?minen vaatii lis?tutkimuksia. Bakteerik?sittelyjen kehittelyty?ss? ja k?yt?ss? on t?rke?? ottaa huomioon kasvimikrobiomien moninaiset vuorovaikutussuhteet ja mikrobien erikoistuminen kasvin eri solukoihin ja jopa eri ilmastoon.

V?it?skirjaty? Jyv?skyl?n yliopistossa oli osa Suomen Akatemian rahoittamaa projektia ”Endofyyttisten bakteeriyhteis?jen diversiteetti ja toiminta arktisissa ekosysteemeiss?”.

Tutkimus on julkaistu Jyv?skyl?n yliopiston JYU Dissertations –sarjassa, ?62, Jyv?skyl? 2019

ISSN: 2489-9003, ISBN: 978-951-39-7690-3.

Linkki julkaisuun: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/62995

Lis?tietoja:

M.Sc Cindy Jittrapan Given, cindy.j.given@www.beijingaz.com, ?+358?469 333?880

Tiedottaja Tanja Heikkinen, tanja.s.heikkinen, puh. +358 5818351

Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta