Havupuiden tuottama hiilivety yhteydessä männyn kestävyyteen juurikäävälle

Männyissä, joiden delta-3-kareenin suhteellinen pitoisuus oli korkea, juurikäävän aiheuttamat vauriot olivat pienemmät kuin puissa, joiden delta-3-kareenin osuudet olivat matalammat. Myös kokonaisterpeenipitoisuus oli matalampi männyissä, joissa juurikääpä aiheutti vähemmän vaurioita. Tämä viittaa siihen, että korkea terpeenipitoisuus ja runsas pihkantuotanto ei välttämättä suojaa mäntyä juurikääpätartunnalta.

Väitöstutkimus paljastaa, että homokaryoottiset eli samatumaiset juurikääpäkannat pystyvät tarttumaan puihin kenttäolosuhteissa ja herättävät isäntäpuun puolustusvasteet. Aiemmin on arveltu, että homokaryoottisten juurikääpäkantojen merkitys juurikäävän leviämisen kannalta on vähäinen, sillä suurimman osan puista toiseen leviävistä juurikääpäkannoista on havaittu olevan heterokaryoottisia.

-Tulokset homokaryoottisten juurikääpäkantojen kyvystä tartuttaa kuusia ja mäntyjä korostavat korjuuvaurioiden välttämisen ja kantokäsittelyn tärkeyttä myös alueilla, joilla juurikäävän esiintyminen on vähäistä, kertoo MMM Susanna Keriö, joka väittelee maatalous-metsätieteellisessä tiedekunnassa 11. joulukuuta.

Juurikääpä ja tukkimiehentäi
käynnistivät männyn puolustusreaktiot

Geenien ilmenemistasoja mitanneen mikrosiruanalyysin perusteella havaittiin, että juurikääpä ja tukkimiehentäi lisäsivät sienten, bakteerien, mekaanisen vioituksen sekä kuivuuden aiheuttamiin puolustusreaktioihin liittyvien geenien ilmentymistä. Erityisesti erilaiset proteaasi-inhibiittorit ilmenivät vasteena tukkimiehentäivioitukseen ja näillä geeneillä saattaa olla sovelluskohteita hyönteistorjunnassa maa- ja metsätaloudessa. Proteaasi-inhibiittorien arvellaan vaikeuttavan hyönteisten ruoansulatusta, sillä ne häiritsevät valkuaisaineiden pilkkomista. Tämä lisää hyönteisten kuolleisuutta ja vähentää niiden aiheuttamia tuhoja.

Havupuut altistuvat elämänsä aikana sienten ja hyönteisten hyökkäyksille. Useat puolustusreaktiot aktivoituvat puissa, mutta näitä reaktioita ei ole kattavasti tutkittu havupuilla. Puolustusreaktioiden tutkimus saattaa paljastaa vastustuskyvyn kannalta olennaisia mekanismeja, joita voidaan mahdollisesti hyödyntää metsänjalostuksessa ja kasvinsuojelussa. Juurikäävät ja tukkimiehentäi aiheuttavat merkittäviä taloudellisia tappioita metsätaloudelle.

Työn tavoitteena oli tutkia varttuneiden kuusien ja mäntyjen reaktioita vasteena juurikääpäinfektioon, sekä männyntaimien reaktioita tukkimiehentäin aiheuttamaan vioitukseen. Myös homokaryoottisten juurikääpäkantojen kykyä tartuttaa puita ja herättää puolustusvasteita tutkittiin. Männyn puolustusvasteita tutkittiin terpeeni- ja geeniekspressioanalyysin avulla. Männyn terpeenipitoisuuksia ja terpeenipäästöjä mitattiin kaasukromatografialla ja massaspektrometrialla. Männyn geeniekspressiota tutkittiin oligonukleotidimikrosirulla, jolla mitattiin samanaikaisesti noin 36 000:n geenin ilmenemistasoja vasteena juurikääpäinfektioon ja tukkimiehentäin aiheuttamaan vioitukseen.

MMM Susanna Keriö väittelee 11.12.2015 kello 12 Helsingin yliopiston maatalous-metsätieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Terpene analysis and transcript profiling of the conifer response to Heterobasidion annosum s.l. infection and Hylobius abietis feeding" (Havupuiden terpeeni- ja geeniekspressioprofiilit vasteena juurikääpäinfektioon (Heterobasidion annosum s.l.) ja tukkimiehentäin (Hylobius abietis) aiheuttamaan vioitukseen ). Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa Metsätieteiden talo, LS7, Latokartanonkaari 9, Helsinki.

Vastaväittäjänä on professori Robert A. Blanchette, University of Minnesota, ja kustoksena on professori Fred Asiegbu. Väitöskirja julkaistaan sarjassa Dissertationes Schola Doctoralis Scientiae Circumiectalis, Alimentariae, Biologicae.
Väitöskirja on myös elektroninen julkaisu ja luettavissa E-thesis -palvelussa.

Väittelijän yhteystiedot:
Susanna Keriö
Puh. 050 448 6126
susanna.kerio@helsinki.fi