Metsämansikka tietää, mitä tehdä pakkasella – tiedelöytö voisi hyödyttää maataloutta

Luonnonvaraisen metsämansikan eli ahomansikan geenit voivat tulevaisuudessa parantaa viljellyn mansikan pakkasenkestävyyttä, ilmenee saksalaisen Karlsruher Institut für Technologie -yliopiston (KIT) tutkimuksesta.

Tutkijat etsivät saksalaisesta luonnonvaraisten kasvien geenipankista aluksi ääripäitä, eli erityisen hyvin ja heikosti pakkasta kestäviä metsämansikan yksilöitä. Näiden vastakkaisten genotyyppien tutkiminen johti erilaisten kylmänsietoon liittyvien mekanismien tunnistamiseen.

Osa eroista ilmenee jo ennen kuin kasvit altistuvat kylmästressille.

"Tietyt kylmäsäädellyt geenit luetaan paljon voimakkaammin kylmää sietävässä genotyypissä. Nämä huolehtivat solun pakkasnesteenä toimivien ja solukalvoa jäätymisvaurioilta suojaavien proteiinien tuotannosta”, professori Peter Nick sanoo KIT:n tiedotteessa.

On myös mekanismeja, jotka aktivoituvat vasta kylmästressin vaikutuksesta. Kylmässä solukalvosta tulee jäykempi, mikä heijastuu solujen kuljetusprosesseihin ja entsyymien toimintaan. Kyseessä on fysikaalinen signaali, jonka solu muuntaa kemialliseksi signaaliksi solun ytimelle.

”Olemme tunnistaneet geenejä, joilla on erityistä merkitystä tässä kylmäsignalointiketjussa ja jotka johtavat kylmää kestävän metsämansikan onnistuneeseen reaktioon”, Nick sanoo.

Tulokset ovat tutkijoiden mukaan arvokkaita maataloudelle.

”Tulevaisuudessa voimme näiden tulosten pohjalta jalostaa viljelymansikoita, jotka esimerkiksi tuottavat erityisen paljon pakkasnesteproteiinia. Siihen ei tarvita geenitekniikkaa, vaan voimme risteyttää kasveja luonnollisesti.”

Mekanismien selvittämisen ansiosta kylmänkestävät yksilöt voitaisiin tunnistaa nopeasti. Nickin mukaan metsämansikan esimerkki osoittaa, että villejä lajeja analysoimalla maataloutta voidaan muuttaa kestävämmäksi ja sietokykyisemmäksi.

KIT:n tutkimus on julkaistu Journal of Experimental Botany -lehdessä.