The role of mitogen-activated protein kinases MPK4 and MPK12 in CO2-induced stomatal movements

Taimed on elu aluseks Maal. Nad toodavad süsihappegaasist ja veest fotosünteesi käigus orgaanilisi ühendeid ning kõrvalsaadusena vabaneb ka loomseks eluks vajalik hapnik. Õhulõhed on taimelehel asuvad avad, mille kaudu toimub taime gaasivahetus ümbritseva keskkonnaga. Iga õhulõhe on ääristatud kahe sulgrakuga, mis reguleerivad õhulõhede avanemist ja sulgumist. Õhulõhede avanemise põhjustab valgus, madal CO2 kontsentratsioon ja kõrge õhuniiskus, sulgumise aga pimedus, kõrge CO2 kontsentratsioon, madal õhuniiskus, taimehormoonid, patogeenid ja õhu saasteained. Õhulõhede avanemine soodustab taime kasvu, kuna avatud õhulõhede kaudu jõuab taime fotosünteesiks vajalik CO2, samas aga suureneb ka vee aurustumine taimest, mis põuatingimustes võib viia taime närbumiseni. Seetõttu on õhulõhede avatuse täpne regulatsioon ülioluline, optimeerimaks taime kasvu erinevates stressitingimustes. Suurenev CO2 kontsentratsioon atmosfääris vähendab õhulõhede avatust ja vee aurustumist taimest. Kuidas aga toimub sulgrakkudes CO2 mõjul signaaliülekanne, mis viib õhulõhede sulgumiseni, pole praegusel ajal veel täpselt teada. Antud töö tulemused aitavad mõista, kuidas taimed reguleerivad õhulõhede avatust CO2 kontsentratsiooni muutuse toimel. Töö käigus tehti kindlaks, et mitogeen-aktiveeritud proteiinkinaasid, MPK4 ja MPK12, on ühtedeks varaseimateks komponentideks signaaliülekanderajas, mis viib kõrge [CO2] mõjul õhulõhede sulgumiseni. Töö käigus saadud teadmiste põhjal pakuti välja ka mudel MPK4 ja MPK12 rolli kohta õhulõhede vastuses CO2 kontsentratsiooni muutustele. Antud töö tulemused aitavad kaasa selliste toidutaimede aretamisele, mis oleksid piisavalt saagikad ka tulevikukliimas, kõrgema atmosfääri CO2 kontsentratsiooni ja piiratud veevarude tingimustes.

Author

• Tõldsepp, Kadri

• taimefüsioloogia
• süsinikdioksiid
• toime
• õhulõhed
• regulatsioon (biol.)
• signaali transduktsioon
• proteiinkinaasid

Identifier

hdl:10062/63848

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.ut.ee:10062/63848