JultikaUniversity of Oulu repository

Tiivistelmä

Maaperän suolaantuminen on merkittävä ympäristöongelma. Erityisen suuri merkitys on ihmisen toiminnan aiheuttamalla suolaantumisella, joka on usein kytköksissä keinokastelun ongelmiin. Etenkin maaperään kertyvä natriumkloridi voi heikentää merkittävästi maaperän laatua. Tulevaisuudessa ilmastonmuutos tulee pahentamaan suolaantumisen vaikutuksia entisestään. Maaperän liiallinen suolaantuminen johtaa kasveissa suolastressiin, joka vahingoittaa esimerkiksi solukoiden entsyymejä, kalvorakenteita ja fotosynteesikoneistoa. Lopulta suolastressi voi johtaa lehtien viherkatoon, ennenaikaiseen vanhenemiseen ja solukuolemaan.

Keräsienet ovat tärkeitä kasvien liittolaisia suolastressin negatiivisten vaikutusten ehkäisemisessä. Keräsienijuurisymbioosi hyödyttää merkittävästi kasviosakasta erilaisten stressitekijöiden sietämisessä. Toisaalta keräsienijuurisymbioosi on välttämätön myös lähes kaikille keräsienilajeille. Keräsienet muodostavat kasvin kortikaalisolujen sisälle keräsiä tiiviiksi yhteydeksi kasviosakkaan ja sieniosakkaan välille. Osakkaiden välillä tapahtuu monipuolista signalointia esimerkiksi ravinteidenvaihdon, kasvihormonien ja mekaanisten ärsykkeiden avulla.

Suolastressin seurauksena kasvien ravinteidenotto vaikeutuu ja ionisuhteet häiriintyvät. Toisaalta myös maaperän osmoottinen potentiaali muuttuu suolaantumisen seurauksena, mikä vaikeuttaa kasvin nestetasapainon säätelyä. Keräsienijuurisymbioosin on havaittu auttavan kasvia etenkin riittävässä fosforinsaannissa. Toisaalta keräsienijuuri auttaa kasvia ylläpitämään normaaleja ionisuhteita yhteyttämissolukossa, jossa ionisuhteiden muutokset voivat johtaa vakaviin haittoihin. Keräsienijuurellisissa kasveissa on myös havaittu merkkejä parantuneesta nestetasapainon säätelystä. Keräsienet parantavat lisäksi maaperän laatua erittämällä partikkeleita yhteen sitovaa glomaliinia. Suolastressin pitkittyminen johtaa yleensä hapetusstressiin eli solukoita vaurioittavien happiradikaalien ylimäärään. Kasveilla on onneksi käytössään antioksidatiivisia yhdisteitä, joiden määrää keräsienijuuren on havaittu parantavan. Hapetusstressin ehkäisy suojaa kasvin yhteyttämiskoneistoa vaurioilta. Keräsienijuurellisten kasvien fotosynteesin onkin havaittu olevan usein tehokkaampaa kuin sienijuurettomilla kasveilla. Toisaalta sienijuuri voi vaikuttaa positiivisesti myös ilmarakojen johtokykyyn, mikä mahdollistaa riittävän hiilidioksidin saatavuuden. Tehostuneen fotosynteesin avulla keräsienijuurellinen kasvi voi kasvattaa biomassaansa tehokkaasti, mikä itsessään kertoo kasvin parantuneesta yleiskunnosta.