Timotein ja ruokonadan vernalisaatio ja talvenkestävyys

Research output: ThesisMaster's thesis

Abstract

Suomessa eniten viljelty monivuotinen nurmirehukasvi on timotei (Phleum pratense L.), johtuen erityisesti sen soveltuvuudesta viljeltäväksi melkein kaikilla maalajeilla sekä hyvästä talvenkestävyydestä. Ruokonata (Festuca arundinacea Schreb.) on yleinen nurmikasvi erityisesti Yhdysvalloissa, mutta sen viljelyalat Suomessa ovat pysyneet pieninä, verrattuna erityisesti yleisesti viljeltyyn nurminataan (Festuca pratensis Huds.). Ruokonata on herättänyt kiinnostusta kuivuuden kestävyyden ja hyvän satonsa ansiosta.

Nurmikasvien kukintaan liittyviä tärkeimpiä ympäristöstä tulevia signaaleja ovat päivänpituus ja lämpötila. Ruokonata ja timotei eroavat vaatimuksessaan kukkimisen suhteen: ruokonata vaatii kaksoisinduktion eli sekä vernalisaation että pitkän päivän kun taas timoteille riittää pelkkä pitkä päivä indusoimaan kukkimista. Monivuotisten nurmikasvien talvenkestävyydellä on suuri merkitys sadon tuottamisen kannalta. Talvenkestävyys saavutetaan syksyllä tapahtuvan karaistumisen kautta.

Helsingin yliopiston kasvihuoneilla tehdyllä kokeella selvitettiin vernalisaatioajan vaikutusta timotein ja ruokonadan lehtien, versojen sekä kukintojen muodostumiseen. Lisäksi selvitettiin timotein ja ruokonadan vernalisaatioajan vaikutusta niiden kylmänkestävyyteen sekä tunnettujen kukkimista indusoivien ja estävien geenien ilmentymiseen.

Tutkimuksen mukaan 10 viikon vernalisaatio lisää timotein kukintojen määrää. Kirjallisuuden mukaan timotei ei vaadi kukkiakseen vernalisaatiota, vaan kukkii ainoastaan tarpeeksi pitkän päivän vaikutuksesta. Ruokonata vaati timoteita selvästi pidemmän vernalisaatioajan kukkiakseen (18 viikkoa).

Timotei osoittautui huomattavasti ruokonataa kylmänkestävämmäksi sekä elävyyden että kukintojen muodostuksen osalta. Havaittiin, että riittävän pitkä vernalisaatio sekä kylmäkäsittely lisäävät timotein kukintoja verrattuna pelkkään vernalisaatiokäsittelyyn. Tämän tutkimuksen mukaan timotei hyötyy talvesta sekä versojen että kukintojen tuottamisen suhteen. Ruokonadalla kylmäkäsittely lisäsi hieman versojen määrää. Ruokonata ei kuitenkaan muodostanut kukintoja kylmätestin jälkeen. Tämän tutkimuksen mukaan ruokonata tarvitsee kukkiakseen 18 viikon vernalisaatiokäsittelyn, mutta se ei kestä talvella kovaa kylmyyttä.

Sekä timoteille että ruokonadalle suunniteltiin mm. englanninraiheinän ja vehnän sekvenssidatan avulla alukkeet, jotka tunnistivat VRN1- ja VRN2- geenit. Timotein VRN1- geenin transkriptin määrä kasvoi vernalisaatioajan pidentyessä. VRN2:n transkriptin määrä lisääntyi, kun kasvit oli siirretty kasvihuoneelle. Pidemmän vernalisaatioajan jälkeen transkriptin määrä oli vähäisempää.
Original languageFinnish
Publication statusPublished - 2009
MoE publication typeG2 Master's thesis, polytechnic Master's thesis

Fields of Science

  • 118 Biological sciences

Cite this