Blogiartikkelit Ari A Rajala Maatalous, Ruoka

Ihminen muistaa mitä haluaa, myös elefantilla ja kultakalalla on muisti. Mutta onko ohran siemenellä muistia?

Kevään 2018 kylvöjen jälkeen viljelijät ihmettelivät epätasaista itämistä ja orastumista. Kevään ja alkukesän aikana ei vettä juurikaan satanut. Ilmeisen kuivuusvaikutuksen lisäksi viljelijöillä heräsi epäily myös kylvösiemenen laatua kohtaan. Vaikka siemenerän itävyys oli sertifioinnissa hyväksi todettu, vastasiko laboratorioidätystulos käytännön tilannetta – etenkin siemenen elinvoimaa koettelevassa kuivuustilanteessa? Vai oliko siemen vielä osittain itämislevossa? Edellinen kasvukausi oli ollut viileä ja puinnit olivat venyneet pitkälle syksyyn – varsin otolliset olot voimakkaan itämislevon muodostumiselle. Huolimatta riittävästä itävyydestä, heijastuvatko edellisen kasvukauden epäedulliset olot kylvösiemenen käyttäytymiseen seuraavana kasvukautena? Voiko siemen ja siitä muodostuva kasvi muistaa edellisen kasvukauden koettelevat kasvuolot ja kasvaa ”käsijarru päällä”?

Kasvu- ja korjuukauden olot ovat avainasemassa

Kasvukauden aikaiset, erityisesti siemenen täyttymisen ja korjuukauden kasvuolot sekä epäedulliset korjuuolot heijastuvat siemenen laatuun. Perinnöllisyystieteen perinteinen käsitys on, että ns. hankitut ominaisuudet eivät periydy jälkeläisille. Viime aikoina on kuitenkin saatu viitteitä siitä, että siemenet tunnistavat ja muistavat kasvuympäristöstä tulevia signaaleja. Kasvuolot vaikuttavat siemenen laatuun ja mahdollisesti sen käyttäytymiseen seuraavassa siemensukupolvessa, tai jopa yli useamman siemensukupolven. Puhutaan ns. epigeneettisestä muistista. Kasvuolot saavat aikaan muutoksia geenitoiminnoissa, mutta ilman muutoksia varsinaisessa perimässä eli DNA:n emäsjärjestyksessä. Ajatus kasvien tai siemenen muistista ei välttämättä ole täysin utopistinen!

Siemenen muistia tutkitaan Luonnonvarakeskuksen ja Ruokaviraston juuri käynnistyneessä yhteishankkeessa. Ohraa altistetaan stressaaville kasvuoloille (lämpötila, vesi, tautialtistus) eri kasvuvaiheissa. Stressitekijöiden vaikutusta siemenen laatuun tutkitaan selvittämällä vaikutukset itävyyteen, itämislepoon ja sen pituuteen sekä seuraavan kasvisukupolven sadontuottoon. Erityisen tarkkaan siemenen muistia tutkitaan jyväntäyttymisvaiheen kuivuuden osalta. Luken kasvigenetiikkaryhmä selvittää kuivuuden vaikutusta perimän toimintaan tutkimalla ohran geenialueita, jotka aktivoituvat tai passivoituvat stressin aikana. Nämä muistijäljet saattavat näkyä vielä seuraavissakin sukupolvissa, vaikka kasvuolosuhteet olisivat normaalit.

Hankkeessa hyödynnetään Ruokaviraston siemenlaboratorion, niin ajallisesti kuin maantieteellisesti laajaa itävyystulosaineistoa. Itävyystulosaineisto yhdistetään Ilmatieteenlaitoksen paikkakuntakohtaisiin säätietoihin (lämpötila ja sadanta eri kasvuvaiheissa). Tilastomallinnuksella selvitetään kasvuolosuhteiden ja muiden tekijöiden, kuten lajikkeen ja sukupolven, vaikutus itävyyteen ja siemenpainoon tärkeimmillä viljelykasveilla. Samaan tapaan kuin itävyyden kohdalla, Tämän lisäksi rukiilla selvitetään säähän liittyvien riskitekijöiden vaikutus torajyväesiintymisiin (aineisto Ruokavirastolta ja Fazer Myllyltä). Lisäksi ja analysoidaan torajyvien ergotalkaloidipitoisuuksia. Ergotalkaloidit ovat eläimille myrkyllisiä yhdisteitä. Ennen vanhaan ne ovat aiheuttaneet ihmisillä ja eläimillä myrkytysoireita, jopa kuolemia. Toisaalta niillä on myös lääkinnällisiä ominaisuuksia ja niitä on hyödynnetty esimerkiksi migreenilääkkeissä.

Tutkimus tuottaa uutta tietoa

Siemenen muisti ja siemenen elinvoima on monisäikeinen ja -polvinen ilmiö. Viljelijöiden näkemykset ja havainnot ovat arvokkaita, mutta kontrolloidut kokeet ja kattavat rekisterit antavat kuitenkin varmempaa tietoa siemenen laatuun liittyvistä tekijöistä. Tietämys moniulotteisista ilmiöistä rakentuu pala palalta.

Uudella hankkeellamme on erinomaisen hyvät mahdollisuudet tuottaa uutta tietoa kylvösiemenen laatuun vaikuttavista tekijöistäRuokaviraston tuhansien itävyystulosten pohjalta päästään todentamaan ympäristöolosuhteiden vaikutukset kylvösiemenen itävyyteen. On myös mielenkiintoista nähdä, heijastuvatko stressaavat kasvuolot siemenestä muodostuvan kasvin kasvuun. Jättääkö stressi havaittavan muistijäljen siemeneen ja siemenestä muodostuvaan kasviin? Kaikki tämä jää nähtäväksi – mutta kerromme kyllä, kuinka lopulta kävi.

 

Vastaa

Moderaattori tarkastaa kommentit ennen niiden julkaisemista mahdollisten roskapostien tai muiden epäasiallisten viestin estämiseksi. Viive julkaisemiseen on enintään vuorokausi viikonloppuja tai juhlapyhiä lukuun ottamatta

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *