"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7272
ETF7272 "Taimede kõrge temperatuuri taluvus – füsioloogiline taust ja ökoloogiline varieeruvus (1.01.2007−31.12.2011)", Katja Hüve, Tartu Ülikool, Bioloogia-geograafiateaduskond, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Eesti Maaülikool, Põllumajandus- ja keskkonnainstituut.
ETF7272
Taimede kõrge temperatuuri taluvus – füsioloogiline taust ja ökoloogiline varieeruvus
Plant heat tolerance – physiological background and ecological variation
1.01.2007
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB310 Soontaimede füsioloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt100,0
AsutusRollPeriood
Tartu Ülikool, Bioloogia-geograafiateaduskondkoordinaator01.01.2007−31.12.2007
Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskondkoordinaator01.01.2008−31.12.2008
Eesti Maaülikool, Põllumajandus- ja keskkonnainstituutkoordinaator01.01.2009−31.12.2011
PerioodSumma
01.01.2007−31.12.2007144 000,00 EEK (9 203,28 EUR)
01.01.2009−31.12.2009138 240,00 EEK (8 835,15 EUR)
01.01.2010−31.12.2010138 240,00 EEK (8 835,15 EUR)
01.01.2011−31.12.20118 835,60 EUR
35 709,18 EUR

Isegi mõõduka kliima tingimustes, kuival ja päikeselisel suveperioodil võib aset leida lehtede ülekuumenemine. Kuuma tundlikus võib erineda taimeliikide kuid ka sama liigi või hübriidi erinevate kloonide vahel. Esitatud projektis on plaanis võrrelda omavahel loodusliku haava (Populus tremula) ning majanduslikult tähtsate hübriidhaava (Populus tremuloides Michx. ? P. tremula) kloonide kuuma tundlikust ning määrata nende fotosünteesi suhtelist inhibitsiooni. Meie tööhüpotees on, et lehtede ülekuumenemise tõttu fotosünteesile võivad olla järgnevad mõjud: inhibitsioon on pöörduv temperatuurini 40oC; fotosüsteem II aktiivsus saab kahjustatud temperatuuril 42oC ümbruses; kõrgematel temperatuuridel esineb oksüdatiivne purse, membraanide leke ja programeeritud raku surm. Nimetatud protsessid ei pruugi üksteisega seotud olla. Lisaks uuritakse millist mõju lehe kuuma tundlikusele avaldab lehtede eelnev eksponeerimine erinevatele kasvutingimustele (temperatuur, CO2 kontsentratsioon, valgus). Et paremini aru saada lehe kuuma tundlikuse adaptatsiooni füsioloogilisest taustast on plaanis mõõta klorofülli fluorestsentsi ja lehe gaasivahetuse temperatuuri sõltuvusi ning võrrelda seda lehe suhkrusisaldusega, Rubisco aktivatsiooniga ja RuBP hulgaga, jälgida rakumembraanide terviklikust ning tundemärke oksüdatiivsest purskest ja programmeeritud raku surmast.
Even under temperate climate conditions, plants are likely to experience heat stress during dry and sunny summer periods. The sensitivity of photosynthetic reactions to heat stress can differ between species or clones of the same species or hybrid. The heat sensitivity or tolerance of commercially important hybrid aspen clones (Populus tremuloides Michx. ? P. tremula) and of native Populus tremula shall be compared. Our hypothesis is that heat stress on photosynthetic reactions has three steps: reversible inhibition at temperatures lower than about 40oC, impairment of photosystem II activity around 42oC, and induction of an oxidative burst, programmed cell death and disturbed membrane permeability at still higher temperatures. These processes may be independent from each other. Furthermore, the influence of pre-exposition to different growth conditions (temperature, CO2 concentration, light) on heat sensitivity shall be examined. To better understand the physiological background of heat sensitivity as well as of possible adaptation, temperature response of chlorophyll fluorescence and leaf gas exchange will be measured and compared to leaf sugar content, Rubisco activation and RuBP pool, occuring cell damage (plasmalemma integrity) and indicators for oxidative burst and programmed cell death.