Metla Hanke 3388

Havupuiden polyamiinit

[  English  |  Tavoitteet  |  Tulokset  |  Hankkeen vetäjä  |  Julkaisut  |  Tiedotteet  |  Lisää hankkeesta  |  Metla Tutkimus  ]

Kesto: 2004-2006   Asiasanat: Polyamiinit, alkionkehitys, ektomykorritsat, erilaistuminen, geeniekspressio, kaliuminpuutos, karaistuminen, neulaset, otsoni, puut, stressi
Tutkimushankeryhmä: Erillishankkeet 1 - Metsäekosysteemien rakenne ja toiminta

Tavoitteet

Hankkeen tarkoituksena on molekyylibiologisilla, biokemiallisilla ja mikroskooppisilla menetelmillä tutkia männyn (Pinus sylvestris L.) polyamiiniaineenvaihduntaa varhaisesta alkionkehityksestä mykorritsamuodostukseen saakka. Polyamiinisynteesissä toimivia entsyymejä (ADC, ODC, SAMDC) sekä hajottavia entsyymejä (DAO, PAO) koodavia geenejä karakterisoidaan ja toimintaa tutkitaan samoin kuin polyamiinien vapaan ja konjugoitujen yhdisteiden pitoisuutta määritetään nuorissa männyntaimissa ja alkioissa. Polyamiiniaineenvaihduntaa tutkitaan myös männyntaimien juurissa mykorritsamuodostuksen aikana.

Kuva 1. Tärkeimpien polyamiinien biosynteesi ja hajotus (putreskiini, spermidiini ja spermiini). Entsyymit: 1 = arginaasi (ARG), 2 = arginiini decarboksylaasi (ADC), 3 = agmatiini imidohydrolaasi (AIH), 4 = N-carbamylputreskiini amidohydrolaasi (NCPAH), 5 = ornithine decarboxylase (ODC), 6 = spermidine synthase (SpdSyn), 7 = spermiini syntaasi (SpmSyn), 8 = diamiini oksidaasi (DAO), 9 = polyamiini oksidaasi (PAO) and 10 = SAM dekarboksylaasi (SAMDC).

Tulokset

Männyn tsygoottisia alkioita kerättiin ja somaattisen embryogeneesin aloituksia toistettiin kolmena vuonna. Vapaiden ja konjugoitujen polyamiinien pitoisuudet määritettiin tsygoottisten alkioiden eri kehitysvaiheissa kahdesta mäntykloonista kahtena eri vuonna. RNA ja DNA eristysmenetelmiä kehitettiin magneettihelmiä hyödyntävää tekniikkaa käyttäen (Vuosku ym. 2004). Olemme tutkineet ADC lähettiRNA:n expressiota in situ hybridisaatiotekniikalla ja realtime RT-PCR:llä sekä mitanneet entsyymiproteiinien aktiivisuutta. Olemme laatineet polyamiinikonsentraatioiden vaihtelua kuvaavan regressiomallin tsygoottisten alkioiden eri kehitysvaiheissa ja paikallistaneet ADC aktiivisuuden jakaantuviin soluihin alkioissa (Vuosku et al. 2006). Olemme kloonanneet kangastatin (Suillus variegatus) ADC ja ODC geenien cDNA sekvenssejä ja soveltaneet in situ hybridisaatiotekniikkaa kangastatin muodostamille männyn mykorritsoille. Olemme havainneet S. variegatus-ymppäyksen lisäävän männyntaimien kasvua sekä nostavan vapaiden ja konjugoitujen polyamiinien pitoisuuksia neulasissa, juurissa ja varressa. Muutokset kasvussa ja polyamiineissa havaittiin jo ensimmäisen viikon aikana kokeen alusta. Samanaikaisesti spermidiinipitoisuudet laskivat selvästi ulkopuolisessa sienirihmastossa (Niemi et al 2006). Selviä muutoksia havaittiin myös neljän kuukauden ikäisissä männyntaimissa, jotka oli ympätty S. variegatuksella (Sarjala & Taulavuori 2004).

Hankkeen vetäjä: Sarjala, Tytti
Metsäntutkimuslaitos, Parkanon toimipaikka, Kaironiementie 15, 39700 PARKANO
Puhelin: 029 532 4064
Sähköpostiosoite: tytti.sarjala@metla.fi


Sivun alkuun

Tämä sivu on tuotettu Metlan tietokannasta 12.06.2012
Palaute