Timotein kasvustorakenteen säätely, sadon muodostus ja kylmänkestävyys
Nyckelord:
gibberelliinihappo, kukkiminen, päivänpituus, timotei, vernalisaatio, versotyypit, VRN1, VRN3Abstract
Timotei (Phleum pratense L.) on tärkein Suomessa viljelty nurmirehukasvi erityisesti sen hyvän talvenkestävyyden ja sadon laadun takia. Kasvusto muodostuu kolmesta versotyypistä: vegetatiivisista, elongoituvista ja kukkivista versoista. Elongoituva verso on timoteille ominainen versotyyppi, jonka verson pituuskasvu on alkanut, mutta verson kärkikasvupisteen kehitys on pysähtynyt vegetatiiviseen vaiheeseen. Ensimmäisessä sadossa kukkivat versot muodostavat pääosan sadosta, kun taas toinen sato koostuu enimmäkseen vegetatiivisista ja elongoituvista versoista. Elongoituvilla versoilla on suuri merkitys sadontuoton kannalta erityisesti toisessa korjuussa ja lisäksi niiden sulavuus voi olla kukkivia versoja parempi. Timotei on pitkän päivän kasvi, joka kukkii, kun kukkimisille kriittinen päivän pituus ylittyy. Se ei vaadi kukkiakseen vernalisaatiota eli kylmäkäsittelyä, ja tämän vuoksi kukkivia versoja voidaan havaita myös toisessa sadossa, joka ei ole kokenut talvea. Kukintaa, ja luultavasti myös elongoituvien versojen muodostumista, säädellään ympäristötekijöiden sekä kasvin endogeenisien tekijöiden, kuten vernalisaation, gibberelliinihapon (GA), päivän pituuden ja kasvin koon, iän ja energiatalouden, kautta. Tässä tutkimuksessa selvitimme, miten erilaiset kukintasignaalit, erityisesti vernalisaatio, päivänpituus ja GA, vaikuttavat timotein kasvuston rakenteeseen ja sadon muodostumiseen sekä kuinka kaksi kukkimisen indusoijageeniä ilmenee erilaisissa olosuhteissa.
Kasvihuonekokeessa tutkittiin kahden timoteigenotyypin vasteita vernalisaatiolle (0, 2, 10, 12, 18 tai 20 viikkoa), päivän pituudelle (12 tai 16 tuntia) ja gibberelliinille (GA3). Käsittelyiden jälkeen laskettiin elongoituvien ja kukkivien versojen lukumäärät kerran viikossa. Vernalisaatiolla oli vaikutusta eri versotyyppien muodostumiseen. Elongoituvien versojen määrä oli korkeampi sekä vernalisoiduissa että ei-vernalisoiduissa kasveissa. Lyhyessä (12 h) päivän pituudessa ei muodostunut ollenkaan kukkivia tai elongoituvia versoja. Pitkässä päivässä (16 h) vernalisaatio lisäsi kukkivien versojen muodostumista, kun taas ei-vernalisoituihin kasveihin kehittyi enemmän elongoituvia versoja. GA3 -käsittely ei pystynyt korvaamaan pitkän päivän tarvetta kukkivien tai elongoituvien versojen muodostumiselle lyhyessä päivän pituudessa. VRN1 ja VRN3 geenien ekspressioanalyyseissa havaittiin ilmenemisen ja genotyypin kasvutavan välillä yhtäläisyyksiä. Tulosten perusteella pohditaan versojen kehittymisen säätelyn vaikutusta timotein sadonmuodostukseen ja kuinka alkuperältään erilaiset genotyypit eroavat versojen muodostuksessa.
