"Institutsionaalne uurimistoetus" projekt IUT8-3
IUT8-3 "Taimede stress muutuvas kliimas: stressivastustest kohanemiseni (1.01.2013−31.12.2018)", Ülo Niinemets, Eesti Maaülikool, Põllumajandus- ja keskkonnainstituut, taimefüsioloogia osakond.
IUT8-3
Taimede stress muutuvas kliimas: stressivastustest kohanemiseni
Plant stress in changing climates: from stress responses to acclimation and adaptation
1.01.2013
31.12.2018
Teadus- ja arendusprojekt
Institutsionaalne uurimistoetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.8. Keskkonnaseisundit ja keskkonnakaitset hõlmavad uuringudT270 Keskkonnatehnoloogia, reostuskontroll1.4. Maateadused ja sellega seotud keskkonnateadused (geoloogia, geofüüsika, mineroloogia, füüsiline geograafia ning teised geoteadused, meteoroloogia ja ning teised atmosfääriteadused, klimatoloogia, okeanograafia, vulkanoloogia, paleoökoloogia25,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB310 Soontaimede füsioloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt50,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.6. PõllumajandusteadusB390 Taimekasvatus, aiandus, taimekaitsevahendid, taimehaigused 4.1. Põllumajandus, metsandus, kalandus ja nendega seonduvad teadused (agronoomia, loomakasvatus, kalakasvatus, metsakasvatus, aiandus jne.)25,0
PerioodSumma
01.01.2013−31.12.2013199 500,00 EUR
01.01.2014−31.12.2014199 500,00 EUR
01.01.2015−31.12.2015199 500,00 EUR
01.01.2016−31.12.2016199 500,00 EUR
01.01.2017−31.12.2017199 500,00 EUR
01.01.2018−31.12.2018199 500,00 EUR
1 197 000,00 EUR

Globaalne kliimamuutus tähendab paljude keskkonnafaktorite muutumist korraga ja erinevate abiootiliste ja biootiliste stresside ja stressifaktorite koosmõjude sagenemist. Globaalsete muutuste mõju kvantitatiivne hindamine taimestikule on raskendatud, kuna taimede stressitundlikkus, tolerants ja kohenemisvõime varieerub suuresti ning koosesinevate stresside mõju taimedele on tihti interaktiivne. Teema põhiküsimusteks on kuidas stressitundlikkust iseloomustavad tunnused varieeruvad liikide vahel ja kuidas taimed kohanevad koosesinevate ja järjestikuste erineva tugevusega stressidega. Stressivastust võtmetähtsusega biootilistele ja abiootilistele stressidele mõõdetakse lenduvate signaalmolekulide (VOC) emissiooni kaudu. Antud töö tulemused aitavad mõista, kuidas taimestik kohaneb globaalselt muutuva kliimaga ning võimaldavad luua uudseid stressimudeleid.
Global change leads to modification of multiple environmental drivers simultaneous and is expected to result in enhanced frequency and severity of environmental and biotic stresses, and stress interactions worldwide. Plants largely differ in stress responsiveness, tolerance and acclimation capacity, and multiple stresses often interactively alter plant performance, vastly complicating prediction of global change effects on vegetation. The main questions explored are how suites of stress-related traits vary across species and how plants acclimate to interacting and sequential stresses of varying severity. Responsiveness to key abiotic and biotic stresses will be monitored by elicitation of emissions of volatile signal molecules. The expected results contribute towards understanding plant acclimation to global change and development of stress response models.
Taimede stressitolerantsuse ja stressile kohanemise piiride mõistmine võimaldab ennustada ökosüsteemide käitumist muutuvas kliimas ning sihikindlamalt aretada stressikindlamaid põllumajandustaimi. Seetõttu on detailne kvantitatiivne arusaam taimede stressitaluvuse piiridest suure alus- ja rakendusteadusliku väärtusega. Antud projekti tulemused parandasid oluliselt teadmistebaasi taimestiku käitumisest globaalste kliimatingimuste poolt põhjustatud keskkonnastressi tingimustes. Eelkõige saadi uudset informatsiooni taimede stressivastuste kohta ning avastati uudne taimede stressitaluvuse- ja kliimatingimustevaheline tagasisidestuslik mehhanism. See bioloogiline tagasiside muudab põhjalikult globaalse bioproduktsiooni tulevikuhinnanguid. Töö käigus arendati välja metoodika taimede poolt eraldatavate lenduvate ühendite kasutamiseks stressitugevuse ja taimede stressitaluvuse kvantitatiivseks hindamiseks. Saadud tulemused stressi mõjust lenduvate ühendite emissioonidele avardasid arusaamu taimede esmase stressivastuse ja stressile kohanemise varieeruvuse ning mehhanismide kohta. Mõõtes kvantitatiivseid muutusi emissioonide intensiivsuses ja kvalitatiivseid muutusi emissioonide buketis on võimalik hinnata taimede stressikindlust ning varakult diagnoosida stressi põllumajandustaimedel. See võimaldab hinnata stressi põllukultuuridel senisest palju kiiremini ja täpsemalt ning võtta kasutusele vastumeetmed saagikao vältimiseks.Teema raames saadud unikaalne informatsioon taimsete emissioonide stressivastuste kohta on ka suure praktilise väärtusega õhukvaliteedi ennustamisel. Lisaks uudsele taimede stressinivoo hindamise metoodikale metsikutel ja põllumajandustaimeldel pani antud projekt aluse Eesti jaoks väga perspektiivse uurimissuuna arengule: taimekasvu parandavad bakterid põllumajanduses. Välja töötatud taimebioloogiline metodoloogiaga võimaldab kiirendada bioväetiste arendamist jätkusuutlikuks põllumajanduseks muutuvas kliimas.