Heavy metal induced stress responses in birch

Kaivostoiminta, energia- ja polttoainetuotanto sekä tehomaatalous\n ovat lisänneet viimeisen sadan vuoden aikana maaperässä vapaana\n olevien metallien määrää huomattavasti. Raskasmetalleja ei voida\n kemiallisesti hajottaa ja yleisimmät menetelmät raskasmetalleilla\n saastuneiden maiden puhdistamisessa ovat saastuneen maan\n kaivaminen, poiskuljetus ja säilyttäminen hyvin eristetyllä\n kaatopaikalla sekä saastuneen maan kemiallinen prosessointi niin, että\n metallien liikkuminen mm pohjavesiin estyy. Nämä perinteiset\n menetelmät ovat kuitenkin kalliita, joten uusia halvempia ja\n ekologisempia menetelmiä kaivataan. Tämä onkin lisännyt kiinnostusta\n kasvien käyttämiseen maaperän puhdistukseen eli ns.\n fytoremediaatioon. Fytoremediaatiossa raskasmetalleja sietävät kasvit\n keräävät juuriensa avulla metalleja ympäristöstään ja kuljettavat ne\n maanpäällisiin osiinsa, jotka voidaan kerätä ja polttaa.\n Raskasmetalleja hyvin sietäviä kasveja ja niiden juuria voitaisiin\n käyttää myös maaperän paikoillaan pitämiseen, sillä vähän kasveja\n sisältävä saastunut maa on alttiina tuulen ja veden aiheuttamalle\n eroosiolle, jonka avulla metallit voivat levitä laajoille alueille.\n Pitkäikäiset puut laajoine juuristoineen olisivat erityisen tärkeitä tässä\n tehtävässä. Tätä varten tarvitaan kuitenkin vielä paljon lisää\n perustietoa kasvien, ja erityisesti puiden, raskasmetallitoleranssin\n fysiologiasta, biokemiasta ja molekyylibiologiasta. \n\n Heinäkasvien raskasmetallien sietokykyä on tutkittu maailmalla jo\n pitkään, mutta puiden metallien sietokykyä tunnetaan vielä hyvin\n vähän, vaikka puiden tiedetään kärsivän helposti metallisaasteista.\n Sekä raudus- että hieskoivu ovat yleisiä Suomessa ja koivujen on\n todettu olevan raskasmetalleilla saastuneiden alueiden pioneerilajeja.\n Koivuilla esiintyy geneettistä muuntelua, jonka avulla jotkut niiden\n siemenistä voivat itää ja kasvaa edelleen raskasmetalleilla saastuneilla\n mailla. Tästä syystä raskasmetalleja hyvin sietäviä koivuja valikoituu\n näille alueille. Tässä työssä tutkittiin koivun kuparin ja sinkin\n sietokykyä sekä näiden metallien vaikutuksia koivuun fysiologisella,\n biokemiallisella ja molekyylibiologisella tasolla.\n\n Työn alussa perustettiin kokoelma erilaisilta raskasmetallialueilta\n peräisin olevista koivuklooneista. Kokeissa, joissa altistus tapahtui\n joko vesiviljelyssä tai maan kautta, voitiin osoittaa kloonien välisiä\n eroja kupari- ja sinkkitoleranssissa. Yleisesti koivukloonit sietivät\n enemmän niitä metalleille, joita niiden alkuperäisellä alueella oli\n esiintynyt, vaikka samalta alueelta olevien kloonien metallinsietokyky\n vaihtelikin suuresti. Koivukloonien välillä havaittiin eroja kuparin ja\n sinkin kulkeutumisessa juuriin, varsiin ja versoihin. Lisäksi työssä\n tutkittiin kuparin ja sinkin vaikutuksia biokemiallisella tasolla\n altistamalla kupari ja sinkkitolerantteja koivuja (klooni 142A)\n vesiviljelyssä normaalille ja juuren kasvun puolittavalle\n kuparipitoisuudelle. Käsittelyn vaikutuksia juurten ja lehtien\n proteiineihin tutkittiin 2D-elektroforeesin avulla. Proteiini, jota kertyi\n kupari- ja sinkkialtistuksen aikana tunnistettiin N-terminaalista\n sekvensointia ja HPLC-massaspektrometriä hyväksi käyttäen\n proteiiniksi, jota kertyy myös kasvin altistuessa patogeeneille. Proteiini\n oli aiemmin nimetty Bet-v I:ksi, mutta uuden nimeämissäännön\n mukaan se nimettiin PR-10c:ksi. Molekyylibiologisissa tutkimuksissa\n koivun PR-10 proteiineja todettiin koodittavan geeniperhe, ja että\n ainakin kaksi tämän geeniperheen jäsentä on genomissa peräkkäin.\n Näiden kahden perheenjäsenen promoottorialueita tutkittiin\n sekvenssitasolla. Lisäksi tutkittiin mitkä tekijät ovat mukana\n kupariylimäärän aiheuttamassa PR-10 lähetti-RNAn kertymisessä ja\n todettiin vaikutuksen välittyvän yhtäaikaa aktivoituvien etyleeni ja\n jasmonaattisignaalinvälitysreittien kautta.\n\n \n\n \n\n Kuopion yliopiston julkaisuja C. Luonnontieteet ja ympäristötieteet\n 104.\n\n ISBN 951-781-082-2\n\n Kuopion yliopisto \n Tiedotusyksikkö \n\n tiedotus@uku.fi \n

ISBN-10:
951-781-082-2
Kieli:
eng
Sivumäärä:
68 s.
Tekijät:
Utriainen Merja (väitös)
Tuotekoodi 019338
18,16 €