Kasvi suojautuu ympäristön aiheuttamalta stressiltä viestinvälitysverkostonsa avulla (Väitös: DI Matleena Punkkinen, 6.9.2019, molekulaarinen kasvibiologia)
Kasvit altistuvat usein kasvua rajoittaville olosuhteille, eli stressille, johon sopeutuakseen ne hyödyntävät monimutkaista viestinvälitysverkostoaan. Matleena Punkkinen selvitti Turun yliopistoon tekemässään väitöstutkimuksessa, kuinka kasvit reagoivat solutasolla ympäristön aiheuttamaan stressiin – esimerkiksi kuivuuteen. Tieto kasvien tavasta reagoida stressiin on hyödyllinen, kun halutaan parantaa sadon tuottavuutta.
Suurin osa kasveista altistuu elämänsä aikana ympäristön aiheuttamalle rasitukselle eli stressille. Kasvit joutuvat kohtaamaan erityisesti kuivuutta, ja ääriolosuhteiden yleistyessä monimutkaisia stressitiloja tulee vastaan yhä useammin ja ne ovat aiempaa voimakkaampia.
– Kasvien on sopeuduttava näihin olosuhteisiin selviytyäkseen ja kasvaakseen. Ne hyödyntävät monimutkaista viestinvälitysverkostoa, jonka avulla ne tasapainottelevat jatkuvasti kasvun ja selviytymisen väillä, Matleena Punkkinen kertoo.
Väitöstutkimuksessaan Punkkinen selvitti, kuinka kasvit reagoivat stressiin säätelemällä SNF1-Related Protein Kinase (SnRK) -proteiiniperheen aktiivisuutta.
– Nämä proteiinit ohjaavat esimerkiksi sitä, kuinka kasvi vähentää kuivuuden ja liiallisen suolapitoisuuden aiheuttamaa vahinkoa kudoksissaan. Kaiken kaikkiaan tutkimukseni osoitti, että proteiinien toimintaa voidaan säädellä oletettua useammilla tavoilla, muun muassa kemikaalikäsittelyllä, Punkkinen sanoo.
Punkkinen tutki kasvien toimintaa mittaamalla, kuinka SnRK-proteiinien aktiivisuus muuttui muiden proteiinien läsnä ollessa, sekä tarkastelemalla mallikasvina käyttämänsä lituruohon käyttäytymistä stressiolosuhteissa.
– Tällä tavoin pystyin selvittämään yksittäisten proteiinien vaikutusta SnRK-proteiinien toimintaan, sekä tarkastelemaan niiden vaikutusta kasvien käyttäytymiseen stressin aikana, Punkkinen kertoo.
Aiemmin tunnettujen säätelytapojen lisäksi Punkkinen totesi tutkimuksessaan, että SnRK-proteiinit vaikuttavat myös kasvien pintaa suojaavan kerroksen, kutikulan, muodostumiseen. Kutikula suojaa kasveja liialliselta veden haihtumiselta.
– Tietoa kasvien stressivasteiden muodostumisesta ja säätelystä voidaan hyödyntää esimerkiksi, kun jalostetaan stressiä sietäviä viljakasveja tai kun halutaan yleisesti parantaa sadon tuottavuutta, Punkkinen toteaa.
***
DI Matleena Punkkinen esittää väitöskirjansa “SNF1-related protein kinases: activation, responses to osmotic stress, and cuticle formation” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 6.9.2019 klo 12.00 (Turun yliopisto, PharmaCity, Pha1-auditorio, Itäinen Pitkäkatu 4, Turku).
Vastaväittäjänä toimii tohtori László Szabados (Institute of Plant biology, Szeged, Unkari) ja kustoksena apulaisprofessori Paula Mulo (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on molekulaarinen kasvibiologia.
Väittelijän yhteystiedot: 044 555 9802, maeepu@utu.fi
