|
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).
Vastaava tutkija
Sarjala, Tytti Hankkeen kesto 2004 - 2006
Asiasanat
Polyamiinit, alkionkehitys, ektomykorritsat, erilaistuminen, geeniekspressio, kaliuminpuutos, karaistuminen, neulaset, otsoni, puut, stressi
Hankkeen vaihe: päättynyt
Huom! Tämä tutkimushankekuvaus on tuotettu Hankehaaviin aikanaan Metsäntutkimuslaitos Metlan tutkimustietojärjestelmästä, jota ei enää päivitetä. Ole hyvä ja tarkista löytyykö hankkeen ajantasaisia tietoja uudesta Luken tutkimustietojärjestelmästä.
|
