Timotein kukintaan virittyminen ja sen yhteys korren laatuominaisuuksiin

Abstract

Kasvuston rakenne määrää suurelta osin nurmikasvien sadon määrän. Tämä havaitaan selvimmin vertailtaessa timotein kevät- ja syyskasvustojen rakennetta ja sadon määrää; kevätsadossa esiintyy runsaasti korrellisia, kukintoja muodostavia versoja, kun taas syksyllä kasvusto on matalaa ja lehtevää, ja kortta muodostavien versojen määrä on alhainen. Kevätsato on myös määrällisesti suurempi. Korrellisten ja kukintoja muodostavien versojen määrä ohjailee myös nurmisadon laadun kehittymistä, sillä korren puutuminen kehityksen edetessä alentaa nopeasti rehun sulavuutta. Koska korren kasvulla ja kukkimisella on suuri merkitys nurmisadon määrään ja laatuun, on kukinnan säätely myös yksi merkittävä jalostuskohde nurmilla. Tässä tutkimuksessa selvitettiin korrenkasvun ja kukinnan virittymisen säätelyä sekä kärkikasvupisteen kehitysasteen ja korren lignifikoitumisen yhteyttä Viikin kasvihuoneissa ja MTT Maaningan tutkimusaseman pellolla järjestetyissä kokeissa. Kukintaan virittävistä säätelytekijöistä tutkittiin kasvihuoneella eripituisten vernalisaatioaikojen vaikutusta kukkivien versojen määrään, kahden vernalisaatiota ohjailevan geenin kukinnan indusoijan VRN1 ja kukinnan estäjän VRN2 ilmenemiseen sekä versojen kylmänkestävyyteen. Peltokokeesta kerätyistä näytteistä selvitettiin kärkikasvupisteen kehitysasteen yhteyttä korren morfologiaan ja lignifioitumiseen sekä vernalisaatiogeenien ilmenemiseen kevät- ja syyssadoissa. Timotei on pitkän päivän kasvi eikä tarvitse välttämättä vernalisaatiota kukkiakseen. Kontrolloiduissa vernalisaatio- ja päivänpituusoloissa tehdyt kokeet kuitenkin osoittavat, että vernalisaatio nopeuttaa ja synkronoi versojen kehitystä sekä lisää kukkivien versojen lukumäärää kasvustossa. Vernalisaatiopituudessa havaittiin optimi, jonka jälkeen korrellisten ja kukkivien versojen määrä väheni. Timoteigenotyyppien välillä havaittiin eroja niiden vernalisaatiovasteessa sekä ei-vernalisoituneiden versojen kyvyssä tuottaa korrellisia versoja. Kärkikasvupisteen kehitysasteella tai siirtymisellä kasvullisesta suvulliseen vaiheeseen, ei havaittu olevan vaikutusta kortta tukevan ja korren sulavuutta tehokkaasti alentavan puutuneen tukisolukkovaipan muodostumiseen. Kevätsadon korsien puutuminen alkoi aikaisemmissa kärkikasvupisteen kehitysasteissa kuin syyssadossa. Kevätsadossa kärkikasvupisteen siirtyminen kasvullisesta generatiiviseen oli yhteydessä korkeaan VRN1 geenin ilmenemisen kanssa, mutta syyssadossa VRN1 ilmenemistä ei havaittu. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että timoteillä kärkikasvupisteen kehitysaste ei ole yhteydessä korren pituuteen tai puutuneen tukisolukon muodostumiseen. Vernalisaatio nopeuttaa kehitystä ja korteen kehittyy hyvin varhaisessa vaiheessa puutunut tukisolukko ja korsi onttoutuu. Korren morfologiassa ja korkeudessa havaitut erot mahdollisesti selittävät kevät- ja syyssadon korsien erilaisen sulavuuden. Kukintaa edistävän vernalisaatiogeeni VRN1 ilmeneminen oli yhteydessä kärkikasvupisteen kehitysasteeseen, mutta VRN2 geenin ilmenemisestä saadut tulokset viittaavat siihen, että timotein kukinnan virittyminen on säädelty erilailla kuin syysviljoilla. Tässä tutkimuksessa saadut tulokset antavat ensimmäisiä viitteitä niistä säätelytekijöistä, jotka vaikuttavat timotein sadon määrään ja laatuun Suomessa.