Sammalten erikoisesta yhteyttämisestä apua kasvinjalostukseen

Kuva: Markku Vuorikari

Sammalet muodostavat fotosynteesin säätelymekanismien suhteen välimuodon levien ja kehittyneempien siemenkasvien väliin, osoittaa Turun yliopiston tuore tutkimus. Uutta tietoa voidaan tulevaisuudessa hyödyntää esimerkiksi satokasvien fotosynteesin muokkaamiseen ja satomäärien kasvattamiseen erityisesti kuivuudesta kärsivillä alueilla.

Fotosynteesi eli yhteyttäminen tuottaa ihmiskunnalle ravinnon, lähes kaiken energian ja vapauttaa hengitykseemme tarvittavan hapen. Fotosynteesin perusreaktiot ovat kehittyneet sinilevissä ja siirtyneet evoluution edetessä kasvien viherhiukkasiin.

Kasvien evoluution käännekohta tapahtui noin 450 miljoonaa vuotta sitten, kun fotosynteettiset eliöt alkoivat levitä vedestä maalle. Maaympäristöön siirtymisen yhteydessä fotosynteesireaktioiden oli pakko sopeutua vesiympäristöä kirkkaampaan valoon sekä matalampaan hiilidioksidipitoisuuteen. Sammalet erosivat tässä varhaisessa omaksi kehityslinjakseen ja siksi sammalet ovat tärkeä työkalu tutkittaessa fotosynteesin säätelymekanismien evoluutiota.

"Toisin kuin perusreaktiot, jotka ovat säilyneet hämmästyttävän samankaltaisina läpi kasvikunnan evoluution aina yksisoluisista levistä kehittyneisiin siemenkasveihin, viimeaikaiset tutkimukset ovat paljastaneet fotosynteesin säätelymekanismien muuttuneen huomattavasti evoluution kuluessa. Tieto juuri fotosynteesireaktioiden säätelymekanismeista on perusedellytys valjastettaessa fotosynteettisiä organismeja erilaisiin hyötytarkoituksiin, kuten esimerkiksi biopolttoaineiden tuottoon", toteaa tutkimusryhmää johtava professori Eva-Mari Aro.

Italialaisen Padovan yliopiston ja Turun yliopiston yhteistyönä toteuttamassa tutkimuksessa selvitettiin flavodiiron-proteiinien merkitystä sammalten fotosynteesille.