TÜ teadlaste avastus aitab aretada kuivust taluvaid taimi

Kas olete mõnikord linnas kasvavate puude lehti vaadates mõelnud, miks on mõnel tumedad plekid? Kas olete mõnikord taimelehti vaadates mõelnud, et ka nendel on suu?

Tartu Ülikooli tehnoloogiainstituudi taimebioloogia labori teadlased Triin Vahisalu, Heino Moldau ja Hannes Kollist osalesid rahvusvahelise meeskonna koosseisus, kes avastas geeni, mis aitab nende tumedate plekkide teket seletada. Avastust kirjeldav artikkel ilmus äsja maailma mainekaimas teadusajakirjas Nature.

Kõikide taimede lehtedes on väikesed õhulõhed (taime suud) – kahe sulgraku vahele moodustuvad väikesed pilud, mille kaudu saab taim atmosfäärist süsihappegaasi. Samade lõhede kaudu pääsevad taime ka haigustekitajad ja õhus leiduvad saasteained, näiteks osoon.

„Osoon on väga tugev oksüdant ning tööstusrevolutsiooni algusest on selle kontsentratsioon maalähedastes õhukihtides kordi suurenenud,” ütles Kollist. Kõrgenenud osoonikontsentratsioon pidurdab kasvu ja kahandab saagikust. Arvatakse, et osoon tekitab taimedele rohkem kahju kui kogu muu õhusaaste kokku.

Õhulõhede kaudu väljub taimest ka niiskus – kui mullas on vett piisavalt, on õhulõhed avatud. Kui vett on vähe tõmbuvad õhulõhed kinni, et eluks hädavajalikku vett hoida. Seega peab taim suutma õhulõhesid piisavalt avada, et tagada CO2 sissepääs, samas ka vajadusel neid kiiresti sulgeda, et mitte liigselt vett kaotada.

Kui lehte ründab mingi haigustekitaja siis tekib ülitundlikkusreaktsioon – lehele tekib tume laik. Kiiresti võetakse haigestunud piirkonnast toitained ära, et haigus ei saaks  levida. Samalaadne protsess toimub ka osooni toimel.

Tartlastega koos seisavad avastuse taga ka Helsingi ülikooli ja USAs Californias asuva San Diego ülikooli teadlased.

Katseid tehti taimebioloogia mudeltaime arabidopsise ehk müürloogaga. Nendeks katseteks on Tartu Ülikoolis ehitatud spetsiaalne katseseade, kus saab täpselt mõõta taime gaasivahetust. Mõõta saab nii taime poolt neelatava süsihappegaasi hulka kui taimest eralduva vee kogust. Samuti saab tekitada väga osoonirikka keskkonna.

Selgitati välja taimed, millel ilmnes ülitundlikkus osooni suhtes. Seejärel uuriti nende taimede genoomi ning leiti üles mutatsioon geenis, mis kodeerib valku, millel on keskne roll õhulõhede sulgumise ja avanemise reguleerimisel. Avastatud geenile anti nimeks SLAC1 (SLow Anion Channel1). Kollisti sõnul polnud seni kirjeldatud ühtki geeni, mis mängiks õhulõhede sulgumise regulatsioonis nii keskset rolli.

Avastus on tema sõnul üks samm teel, mis tulevikus võib aidata luua taimi, mis suudavad põuastes või saastunud piirkondades paremini vastu pidada. Põuarikkaid piirkondi tuleb maailmas aina juurde, samuti kasvab kiires tempos maakera rahvaarv. „Meie töö on üks samm edasi mõistmaks õhulõhede regulatsioonimehhanisme,” ütles Kollist.

• Tweet