Woodland Strawberry (Fragaria vesca) Summer and Winter Leaf Development, Stolon Production and Leaf Pigments in Twelve European Genotypes under Different Temperature Treatments

Kasvien ekofysiologiaan ja ekologiaan vaikuttavat vahvasti niitä ympäröivät olosuhteet. Sopeutuminen vallitseviin olosuhteisiin auttaa kasveja selviytymään ja menestymään. Talvi on kasveille haaste, erityisesti pohjoisilla leveysasteilla ja vuoristoisilla alueilla, sillä se altistaa kasvit mm. kylmyydelle ja kuivuudelle. Lajitasolla kasvit selviytyvät talvesta geneettisesti erilaisten sopeutumien avulla sekä yksilötasolla vuosikierrossaan myös akklimaation avulla. Ahomansikan (Fragaria vesca) on havaittu kasvattavan talven ajaksi erilliset talvilehdet, joiden avulla kasvi pystyy jatkamaan yhteyttämistä leudoissa olosuhteissa talven aikana. Tämä parantaa sen energiatasapainoa sekä sallii sen aloittaa kasvun muita lajeja aiemmin keväällä, mikä on eduksi lajien välisessä kilpailussa. Laji on myös levinnyt laajalle alueelle pohjoisella pallonpuoliskolla, jossa sen eri genotyyppejä tavataan hyvin erilaisista olosuhteista. Sopeutumisen mukanaan tuomat erityispiirteet kuten erillisten talvilehtien tuottaminen voivat kuitenkin muuttua haitalliseksi, mikäli olosuhteet muuttuvat nopeasti. Ilmastonmuutos tuo mukanaan vaikeasti ennustettavia muutoksia, jotka etenevät kasvien kehityshistorian näkökulmasta nopeassa tahdissa. \n \nTyön tavoitteena oli tutkia lämpötilan vaikutusta eri ahomansikkagenotyyppien kesä- ja talvilehtien kehitykseen, rönsyjen muodostukseen sekä kesä- ja talvilehtien klorofylli-, flavonoli- ja antosyaanipitoisuuteen. Lehtien klorofylli- ja sekundääriyhdisteiden pitoisuudet antavat tietoa lehtien kehityksestä ja stressireaktioista. Antosyaaneja tuotetaan suojelemaan fotosynteesikoneistoa klorofyllin talteenoton ja lehtien kuoleman yhteydessä, ja niitä kehittyy myös vasteena aleneviin lämpötiloihin. Tutkimuksen avulla saadaan tietoa ahomansikan ja taloudellisesti arvokkaiden Rosaceae-suvun lajien ekofysiologisista prosesseista, erityisesti talviekologian kannalta, sekä näiden kasvien mahdollisista vasteista ilmastonmuutokseen. \n \nTutkielman aineisto koostui kahdestatoista eurooppalaisesta ahomansikkagenotyypistä, jotka oli alun perin kerätty viidestä maasta: Norja, Suomi, Saksa, Italia ja Espanja. Alkuperät oli kerätty eri leveysasteilta, ja myös niiden kasvupaikat sijaitsivat eri korkeuksilla. Tutkimuksessa koekasveja pidettiin kasvihuoneessa kahdessa eri lämpötilakäsittelyssä, lämpimässä (+16°C) ja viileässä (+11°C/kuusi viikkoa, jonka jälkeen +6°C/neljä viikkoa). Kokeen aikana lehtien kehitystä tutkittiin mittaamalla kesä- ja talvilehdistä keskilehdykän leveys ja pituus sekä lehtiruodin pituus. Koekasvien rönsyt laskettiin viikoittain ja samalla seurattiin rönsyjen tuotantoa suhteessa kesälehtien lakastumiseen ja talvilehtien kehitykseen. Lehtien klorofylliä ja sekundääriyhdisteitä mitattiin Dualex-mittarilla, jolla saatiin arvot klorofylli-, flavonoli- ja antosyaanipitoisuudesta. Taustaoletuksena oli, että kylmä lämpötila olisi talvilehtien kehitykseen ja kesälehtien lakastumiseen vaikuttava tekijä. \n \nTulokset osoittivat, että kesälehtien koossa oli eroja eri genotyyppien välillä. Talvilehdillä eroja oli tämän lisäksi myös saman genotyypin sisällä eri lämpötilakäsittelyissä. Rönsyjä kehittyi viileässä lämpötilassa vähemmän ja niiden tuotanto lakkasi hieman aiemmin kuin lämpimässä. Kesälehtien klorofyllipitoisuus laski molemmissa lämpötilakäsittelyissä, ja kesälehdet lakastuivat aiemmin lämpimässä huoneessa. Kesälehtien flavonoli- ja antosyaanipitoisuudet olivat keskimäärin korkeampia viileämmässä lämpötilakäsittelyssä. Antosyaaneja kehittyi myös talvilehdillä viileässä lämpötilassa. \n \nJohtopäätöksenä voitiin todeta, että eri genotyyppien välillä on niiden alkuperästä johtuvia eroja, mutta lisäksi lämpötila vaikuttaa talvilehtien kehitykseen, rönsyjen muodostumiseen ja sekundääriyhdisteiden tuotantoon. Kehittyvien talvilehtien kokoon lämpötilalla oli selkeä vaikutus siten, että alhaisemmassa lämpötilassa lehdistä kehittyi pienempiä genotyypin alkuperästä riippumatta. Antosyaaneja kehittyi kesälehdissä enemmän kuin talvilehdissä, ja kesälehdillä niiden pitoisuus oli korkeampi viileämmässä lämpötilakäsittelyssä, jossa yhdistyivät fotosynteesikoneistoon liittyvä stressi ja kylmyys. Alhaisempi lämpötila ei kuitenkaan selittänyt kaikkia tutkimuksessa tarkasteltuja kasvien kehitykseen liittyviä eroja. Niinpä on todennäköistä, että ahomansikoiden talveentumiseen ja talvilehtien kehittymiseen vaikuttaa lämpötilan ohella jokin muu tekijä, esim. valo-olosuhteet. Jatkona työlle olisi mahdollista tutkia valo-olosuhteiden tai lämpenevien talviolosuhteiden vaikutusta Fragaria vesca -genotyyppien talvilehtien kehitykseen ja lajin fysiologiaan.