Metoder att minska torkstress hos miniplantor av gran och tall Elisabeth Wallin
Examensarbete i biologi, 15 hp till magisterexamen, 2011
Institutionen för biologisk grundutbildning, Uppsala Universitet, och Avdelningen för Skog och Trä, Högskolan Dalarna
Handledare: Anders Lindström, HDa, Borlänge samt Annika Sundås Larsson, Uppsala Sammanfattning:
Varje år produceras i Sverige ca 350‐400 miljoner skogsplantor. Normalstora skogsplantor är 1‐2 år gamla när de planteras ut på hyggena, jämfört med miniplantor som endast är 10 veckor. Miniplantan har utvecklats under senare år och är ett billigt alternativ till normalstora plantor tack vare den korta odlingen. Miljömässigt är miniplantan ett bra alternativ genom låga energikostnader och begränsad användning av konstgödsel.
Miniplantan skulle vara en starkare konkurrent till de normalstora plantorna om de inte vore så känsliga för torka. En liten planta har en mycket mindre odlingsbehållare, vilket innebär att dess rotsystem är mycket mindre och framför allt grundare. Detta gör att miniplantor har sämre förutsättningar att nå ner till vattnet i marken jämfört med normalstora plantor. Flera studier har gjorts inom detta område, och det är tydligt att miniplantor ställer högre krav på den som planterar, miniplantan måste placeras i mineraljord och höga krav ställs på markberedningen.
Den här studien handlar om att försöka hitta möjligheter att minska känsligheten för torka hos miniplantor av gran och tall genom att förbehandla fröerna med två olika B‐vitamin, nikotinamid och nikotinsyra, som redan finns naturligt in växternas celler. Det ingick även ett experiment där man genom upprepad torkstress av miniplantor under odling försökte aktivera plantans egna försvarsmekanismer mot torkstress.
Att försöka aktivera plantans egna försvarsmekanismer mot olika typer av stress, t ex insektsangrepp,
virussjukdomar eller torka ingår i ett begrepp som kallas epigenetik. Epigenetik kallas ibland för cellens minne.
Epigenetik handlar om hur olika gener i plantans arvsmassa kan slås av eller på beroende på vad plantan har för avsikt att satsa sin energi på under tillväxt. Gener slås på eller av med hjälp av i huvudsak tre olika processer som sker inuti cellkärnan, DNA‐metylering, histonmodifiering och olika varianter av histon‐sammansättningar.
Histoner är proteiner som finns inuti cellkärnan. Olika typer av stress t ex torkstress kan påverka plantan så att vissa av dessa processer sätter igång, vilket leder till funktionsförändringar hos plantans celler och dessa förändringar kan nedärvas till nästa generation. Epigenetik innebär förändringar i utseende eller funktion hos växter utan att dess arvsmassa (DNA) är förändrat. Ett tydligt exempel på en sådan förändring är växters förmåga att anpassa sig till klimatet, samma växt kan se lite annorlunda ut beroende på var i landet som den växer.
Resultaten av studien visar att förbehandling av fröer från tall med nikotinamid eller nikotinsyra inte hade någon effekt mot torkstress. De upprepade torkstresstillfällena under odling hade inte heller någon effekt på cellens epigenetiska minne. För miniplantor av gran är det svårt att kunna dra några slutsatser av de olika fröbehandlingarna, det var väldigt få miniplantor av gran som dog under försöket. Statistiska analyser som gjorts utifrån resultaten ger inga signifikanta skillnader mellan behandlingar med nikotinamid, nikotinsyra eller torkstressade plantor av gran.
Det kan vara så att det inte räcker med att förbehandla fröerna med de olika substanserna innan sådd. För att öka effekten av de tillförda substanserna skulle man även kunna vattna med dem under odling. Det verkar som att koncentrationen av substanserna varit för låg, och eventuellt så nådde substanserna aldrig in genom fröskalet på ett tillfredsställande sätt.
