Tulevikus lõhnavad toidutaimed teisiti
Terpenoidid peamisteks taimede sekundaarse ainevahetuse produktideks. Nende eraldumine toimub kas pidevalt või on tekitatud biootilise või abiootilise stressitekitaja poolt.
„Lenduvad terpenoidid on taimedele mitmeti kasulikud, näiteks osalevad nad taimedevahelises kommunikatsioonis, kaitsevad taimi biootiliste ja abiootiliste stressitekitajate vastu ning leevendavad taimede stressi,“ selgitas sel teemal täna doktoritööd kaitsev Pazouki.
Doktorant sõnas, et kogu maailma looduslikele ökosüsteemidele on oluline mõju temperatuuri tõusul. „Kasvuhoonegaaside kontsentratsiooni tõusu ning metsade pindala vähenemise tõttu on viimase 100 aasta jooksul globaalne temperatuur tõusnud 0,76°C aastas.“
Pazouki sõnul mõjutavad nii kõrged kui madalad temperatuurid olulisel määral taime füsioloogiat, sealhulgas fotosünteesi parameetreid ja lenduvate terpenoidide tootmist ning emissiooni: "Mõju ulatus oleneb nii kuuma- kui külmastressi puhul sellest, kas stress on mõõdukas või tugev – vastavalt sellele on muutused fotosünteesi parameetrites, lenduvate terpenoidide eritumises ja terpeeni süntaasi geeni ekspressioonis kas tagasipöörduvad või pöördumatud.“
Doktoritöö peamiseks eesmärgiks oli uurida külma- ja kuumastressi mõju lehe fotosünteesile, lenduvate terpenoidide emissioonile ja kahe võimaliku terpeeni süntaasi geeni ekspressioonile.
„Selgub, et fotosüntees lehtedes ja lenduvate terpenoidide emissioon vähenesid nii külma- kui kuumastressi tõttu ning terpenoidide süntaasi geenide ekspressioon muutus nii mõõduka kui tugeva stressi tagajärjel,“ rääkis doktorant.
Lisaks sellele amplifitseeriti esmakordselt germakreen A süntaasi geen raudrohul ning kirjeldati geeni funktsiooni ja määrati selle rohkus erinevates taimeosades, et mõista mudeltaimes terpeenide regulatsiooni geeni tasemel. Lõpuks tuvastati, et terpeeni süntaasid võivad olenevalt ainete kättesaadavusest kasutada mitmeid erinevaid substraate ja toota vastavalt sellele ka erinevaid produkte. Sellised multi-substraatseid ensüüme leidub taimedes rohkem kui varasemalt arvati ja seetõttu oleksid vajalikud edasised uuringud taimeriigis laiemalt, mõistmaks paremini terpeeni süntaasi võimekust kasutada mitmeid erinevaid substraate
Töö tulemused näitavad, et erinevad stressid võivad oluliselt muuta taimede lõhnabuketti ning võimaldavad sihipärasemat selektsiooni soovitud keemiliste omadustega kultuurtaimede aretamisel.
Doktoritöö juhendaja on professor Ülo Niinemets, oponent Prof. Dr. Jörg-Peter Schnitzler (German Research Center for Environmental Health).
