Näin väittää yhdysvaltalainen professori, joka osallistui Helsingissä kasvien kylmänkestävyyttä pohtineeseen konferenssiin.

TEKSTI:Jani Kaaro


Sisältö jatkuu mainoksen alla

Näin väittää yhdysvaltalainen professori, joka osallistui
Helsingissä kasvien kylmänkestävyyttä pohtineeseen konferenssiin.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Julkaistu Tiede-lehdessä

7/2001

Talvi hönkii Suomen kesäänkin. Tavallinen näky monina vuosina on mansikkamaa, jossa hallan jälkeen lehdet retkottavat maassa elottomina. Mutta mikä oikein tappoi mansikat? - Bakteeri, vastaa professori Michael Wisniewski Appalakkien hedelmientutkimusasemalta.

Kasvien jäätyminen on monimutkainen prosessi, jota ei vuosikymmenten tutkimuksenkaan jälkeen vielä täysin ymmärretä, Wisniewski korostaa. Täysin puhdas vesi jäätyy vasta alle -30 celsiusasteessa, ellei kiteytymiskeskuksia ole. Luonnonvedessä on kuitenkin aina epäpuhtauksia, joiden ympärille vesimolekyylit kiteytyvät heti, kun lämpötila laskee pakkasen puolelle.

Wisniewskin mukaan juuri bakteerit toimivat kiteytymiskeskuksina, joista kasvin jäätyminen saa alkunsa. - Ilman bakteereita monet kasvit kestäisivät lähemmäs kymmenen asteen pakkasia, hän väittää.

Suomessa tuhoutuu 10-50 % sadosta

Wisniewski osallistui kasvien kylmänkestävyyttä käsitelleeseen konferenssiin, joka pidettiin kesäkuussa Helsingissä. Sadat kasvigeneetikot, -fysiologit ja -ekologit miettivät helteessä, miten viljelykasvien kylmänkestävyyttä voisi parantaa.

Wisniewski päivittelee valtavia rahasummia, joita Yhdysvalloissa käytetään hallantorjuntaan. Joillakin viljelmillä kymmenettuhannet arat taimet joudutaan peittelemään yksittäin suojapeitteen alle. Lisäksi maanalainen lämmitysjärjestelmä pitää taimet lämpiminä. - Todella kallis ja energiaa haaskaava tapa tuottaa hedelmiä, hän huokaa.

Suomessa hallatuhot aiheuttavat vuosittain noin 10 prosentin sadonmenetykset, mutta huonoina vuosina hallan kourissa voi tuhoutua jopa 50 prosenttia.

Pisara bakteereita jäädyttää kasvin

Wisniewski esittelee konferenssiyleisölle, mitä kasvien jäätymisestä on opittu lämpökameran avulla. Lämpökameralla voi seurata lehden sisustan tapahtumia, jotka tähän saakka ovat olleet ihmiseltä piilossa.

Lähes poptaidetta muistuttavissa videoissa näkyy, kuinka jäätyminen alkaa yhdestä pisteestä ja leviää vääjäämättä ja nopeasti läpi koko kasvin. - Ensimmäisen kiteen muodostuttua jää etenee kaikkialle kasviin kuin kulovalkea, Wisniewski selostaa.

Ruoho- ja puuvartiset kasvit jäätyvät hieman eri tavoin. Esimerkiksi ruohovartisissa tomaateissa ja pavuissa jää etenee vapaasti. Sen sijaan puuvartisessa karpalossa varren ja kukkien välissä näyttää olevan este. - Vaikka varsi olisi umpijäässä, kukat voivat selvitä, Wisniewski toteaa.

  -bakteeria. Mutta kun samanlainen pisara pannaan lehden alapinnalle, kasvi jäätyy jo puolessatoista pakkasasteessa. - Kasvin hengitysaukot sijaitsevat lehden alapinnalla, ja bakteeri pääsee niistä sisään, Wisniewski selittää. - Se tuottaa proteiinia, joka edistää vesipisaroiden kiteytymistä.

Bakteeri ei kuitenkaan ainoa tekijä

Bakteereista onkin toivottu ratkaisua hallantorjunnan ongelmiin. Jo viisitoista vuotta sitten Pseudomonas syringae -bakteerista luotiin uusi kanta, joka ei osannut muodostaa vettä kiteyttävää proteiinia.

- Bakteeria testattiin kenttäkokeissa valtavan julkisen hälyn saattelemana, Wisniewski muistaa. - Lehdistössä pelättiin bakteerin pakenevan viljelyksiltä. Vaikka se on ihmiselle täysin vaaraton, pellolla sai kävellä vain suojapuvussa. Lisäksi kenttäkokeita edelsi ennennäkemättömän suuri paperisota. Kokeet olivat kuin nykyisten siirtogeenisten kasvien kenraaliharjoitus, hän kuvailee.

  - Ongelma on osoittautunut monitahoiseksi, Wisniewski toteaa. - Bakteerien lisäksi niin moni muukin tekijä voi toimia kiteytymiskeskuksena.

Varsinaiset tappajat kuivuus ja valo

Pakkasen yllättäessä kasvi poistaa vettä soluistaan. Mitä kylmemmäksi ilma käy, sitä enemmän se joutuu lirittämään vettä soluseinien väliköihin. Solun sisässä kiteytyvä vesi rikkoisi solukalvot, mikä tietäisi soluille takuuvarmaa kuolemaa.

- Sitten kasvin elämä riippuukin siitä, miten hyvin sen solut sietävät kuivuutta, huomauttaa professori Tapio Palva Helsingin yliopiston biotieteiden laitoksesta. Hallatuhoja ei siis aiheuta kylmyys, vaan kuivuus.

Palvan mukaan kolmas tärkeä tekijä hallatuhoissa on valo. Jos esimerkiksi peruna kestää hallan ja siitä syntyneen kuivuuden, viimeistään aamun kirkas valo tappaa sen.

- Valo aiheuttaa kasvissa kemiallisen reaktion, jonka seurauksena syntyy vapaita happiradikaaleja, kertoo Palva. Kuivuuden stressaamassa kasvissa ne voivat aiheuttaa laajoja solukkovaurioita. Palva muistuttaa, että mäntyyn syntyy pakkasvaurioita usein kevättalvella, jolloin kirkkaan valon ja kovan pakkasen yhdistelmä on pahimmillaan.

Kasvit voivat kuitenkin vastustaa pakkasen kylmää kouraa. Paraikaa tutkitaan proteiineja, jotka hillitsevät jääkiteiden laajenemista tai suojaavat solukalvoja. Tähtäimessä on kylmänkestävien lajikkeiden kehittäminen geeniteknologisin menetelmin. - Tehtävä on kaikkea muuta kuin helppo, Palva naurahtaa. Kylmänkestävyys ei ole yhden geenin säätelemä asia vaan kuin palapeli, eivätkä kaikki palat ole vielä koossa.

Jani Kaaro on vapaa toimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

Sisältö jatkuu mainoksen alla