Sienijuurisymbioosin vaikutus kissankäpälän (Antennaria dioica) itsensätunnistamiseen
Tekijät
Päivämäärä
2016Pääsyrajoitukset
Viimeaikaisissa tutkimuksissa on osoitettu, että kasveilla voi olla kyky tunnistaa itsensä ja
sukulaisensa vieraista kasviyksilöistä ja kohdentaa sen perusteella resursseja eri osiin.
Luonnonvalinta on voinut suosia itsensätunnistamismekanismien kehittymistä erityisesti
klonaalisilla kasveilla, koska se voi mahdollistaa kilpailun välttämisen omien osien kanssa
ja säästää resursseja lisääntymiseen. Sienijuurisymbioosia esiintyy suurimmalla osalla
kasveista, ja sillä voi olla vaikutus kasvien kilpailuvuorovaikutukseen. Sienijuuriverkosto
yhdistää kasveja juurten kautta toisiinsa ja voi auttaa kasveja esimerkiksi siirtämään
ravinteita ja signaaleja keskenään. Sienijuurisymbioosin osuutta kasvien itsensä-
tunnistamisessa ei ole vielä kunnolla tutkittu. Itsensätunnistamiskokeissa versojen välillä
on yleensä vaadittu fyysinen yhteys, esimerkiksi maavarsi, jotta kasvit ovat reagoineet
toiseen yksilöön eri tavalla kuin vieraaseen yksilöön. Sienijuurisymbioosi voisi
mahdollisesti toimia tällaisen fyysisen yhteyden korvaajana signaalinvälitys-
ominaisuuksiensa takia. Itsensätunnistamisen mekanismeja ei vielä tunneta. Tässä pro
gradu -tutkielmassa tutkin sienijuurisymbioosin osuutta kissankäpälän (Antennaria dioica)
kasvuun ja itsensätunnistamiseen. Tutkimusta varten kerättiin 13 eri genotyyppejä
edustavaa kissankäpäläyksilöä, joista kustakin otettiin vähintään 8 tytärversoa
kasvatukseen. Tytärversot kasvoivat joko samasta yksilöstä otetun tai eri yksilöstä otetun
tytärverson kanssa samassa ruukussa. Koeasetelma toteutettiin sekä sienijuurellisina että
sienijuurettomina. Kontrolliryhmänä kasvatettiin kustakin genotyypistä myös yksin
kasvava kasvi sienijuurellisena ja sienijuurettomana. Eri identiteetti- ja sienijuurikäsittely-
ryhmien maanalaisen ja maanpäällisen biomassan kasvua ja kasvunopeutta verrattiin
toisiinsa. Sienijuurisymbioosin havaittiin lisäävän suuntaa antavasti kasvien kasvua vain,
kun ne kasvoivat samasta kasvista otetun tytärverson kanssa. Tämä voi johtua siitä, että
samasta kasvista peräisin olevat tytärversot ovat sienen läsnä ollessa tunnistaneet toisensa
osaksi samaa kasvia ja tukeneet toistensa kasvua sukulaisvalinnan teorian mukaisesti. Sen
voi mahdollistaa esimerkiksi sienijuuriverkoston signaalinvälitysominaisuus, jonka kautta
mahdollinen itsensätunnistamisen mekanismi on voinut toimia. Kyse voi toisaalta olla
myös sienen kyvystä tunnistaa genotyyppejä ja huijata kasvaessaan kahden erilaisen
genotyypin kanssa. Sienen peliteoreettiset valinnat eivät tosin selittäisi muiden kasvien
itsensätunnistamistutkimusten tuloksia. Tutkimukseni tulokset tukevat sukulaisvalinnan
teoriaa ja hypoteesia, että sienijuurisymbioosi voi korvata tytärversojen välistä fyysistä
yhteyttä ja auttaa siten kasveja tunnistamaan toisen kasvin osaksi samaa genotyyppiä.
...
According to recent studies plants may have an ability to allocate their resources
differently depending on the identity (self / non-self, kin / non-kin) of the neighbouring
plant. The ability of some plants to reduce competition with kin or self may have evolved
especially in species with clonal growth: instead of competition, resources could be
allocated to reproduction. Mycorrhizal symbioses can be found among most terrestrial
plants. The symbiosis can have an effect on plants' competitive interactions. Plants can be
connected through the common mycorrhizal network (CMN) and they can exchange
nutrients and signals through it. The role of mycorrhizal symbiosis in plants' self-
recognition has not been profoundly studied yet. A physical connection between plants has
often been required in studies, in which plants have been able to recognize parts of the
same individual. The role of CMN as a replacing element of this physical connection has
been considered because of its ability to transmit signals. The mechanism of self-
recognition has yet remained unknown. In this Master's Thesis the role of mycorrhizal
symbiosis in Antennaria dioica's self-recognition was studied. Altogether 13 A. dioica
genetic individuals were collected, of which at least 8 ramets were collected per individual.
These ramets grew with an other plant either from the same A. dioica individual or from
another A. dioica individual. The experiment setup was conducted with mycorrhizal
inoculation and without mycorrhizal inoculation. As a control treatment, a ramet of every
individual was also grown alone. Differences of growth and allocation of biomass were
compared in self / non-self and mycorrhizal / non-mycorrhizal plants. Mycorrhiza
increased the growth of plants only when they grew with a 'self' plant. The results may
indicate that individuals that grew together with a copy of itself recognized each other with
the assistance of mycorrhiza and thus faciliated each others' growth, which supports the kin
selection hypothesis. The recognition may have been enabled by the ability of mycorrhiza
to transmit signals. On the other hand, the results may result from the ability of mycorrhiza
to recognize genotypes. The game-theoretical model assumes that mycorrhiza may switch
partners when growing with two different genotypes, and thus it may have higher chance
to cheat. The results of my study support both the theory of kin selection and the
hypothesis that mycorrhiza symbiosis can replace physical connection between ramets, and
thus help plants to identify the other plant as a part of the same genotype.
...
![showless](/themes/JYX2//images/showless.png)
![showmore](/themes/JYX2//images/showmore.png)
![showless](/themes/JYX2//images/showless.png)
![showmore](/themes/JYX2//images/showmore.png)
Metadata
Näytä kaikki kuvailutiedotKokoelmat
- Pro gradu -tutkielmat [29015]
Samankaltainen aineisto
Näytetään aineistoja, joilla on samankaltainen nimeke tai asiasanat.
-
Sienijuuren vaikutus maahumalan (Glechoma hederacea) itsensätunnistamiseen ja kuivuusstressiin
Nevala, Jemina (2016)Kasvit kilpailevat naapurikasviensa kanssa ravinteista ja tilasta, mikä voi aiheuttaa resurssien allokoimisen biomassaan lisääntymisen asemasta. Klonaalisilla kasveilla kilpailua kloonin osien eli saman genotyypin kasvien ... -
Ravintoresurssin ajallisen vaihtelun vaikutus saaliin (Serratia marcescens -bakteeri) ja pedon (Tetrahymena thermophila -alkueläin) evolutiiviseen ja ekologiseen dynamiikkaan
Koivu, Maija (2010)Resurssit ovat yksi tärkeimmistä eliöiden evoluutioon vaikuttavista ympäristötekijöistä. Esimerkiksi eliöiden kyky kilpailla ja puolustautua voivat kehittyä erilailla ravintoympäristöstä ja sen muutoksista riippuen: hyvä ... -
Ympäristön resurssien merkitys paahdekasvilajien menestymiselle
Virtanen, Sanni (2019)Resurssien määrä vaikuttaa lajien välisiin suhteisiin, yhteisöjen koostumukseen ja ekosysteemin tuottavuuteen. Niukoissa ja vähätuottoisissa elinympäristöissä kasvilajien menestymistä saattaa rajoittaa useamman, kuin yhden ... -
Herbivory‐driven shifts in arbuscular mycorrhizal fungal community assembly : increased fungal competition and plant phosphorus benefits
Frew, Adam; Öpik, Maarja; Oja, Jane; Vahter, Tanel; Hiiesalu, Inga; Aguilar‐Trigueros, Carlos A. (Wiley-Blackwell, 2024) -
Executives’ Commitment to Information Security : Interaction between the Preferred Subordinate Influence Approach (PSIA) and Proposal Characteristics
Menon, Nirup M.; Siponen, Mikko (Association for Computing Machinery, 2020)Two aspects of decision-making on information security spending, executives' varying preferences for how proposals should be presented and the framing of the proposals, are developed. The proposed model of executives' ...
Ellei toisin mainittu, julkisesti saatavilla olevia JYX-metatietoja (poislukien tiivistelmät) saa vapaasti uudelleenkäyttää CC0-lisenssillä.