SIHTFINANTSEERIMINE

“Potentsiaalselt ohtlike taimehaiguste ning taimede genofondi pikaajalise säilitamise uurimine taimebiotehnoloogia meetodite abil”

EV Haridusministeeriumi sihtfinantseeritav teema nr 0442528s03, kestvus 2003 - 2007. Teema juht: V. Rosenberg.

Eesmärk: uurida seoseid taimesortide, perspektiivsete aretusliinide ja aretusmaterjali ning taimekahjustajate, haiguskindluse, saagikuse ja saagi kvaliteedi vahel kasutades taimebiotehnoloogia meetodeid (meristeemmeetod, somaklonaalne varieeruvus, mikrokloonimine). Uuritakse seoseid geneetilise stabiilsuse, morfoloogiliste tunnuste ja majanduslike omaduste ning erinevate koekultuuri meetodite vahel bioloogilise mitmekesisuse pikaajalisel säilitamisel in vitro.

Teema hõlmab 3 alateemat.
1. Kartuli meristeemkloonide haiguskindluse uurimine.
2. Aiakultuuride koekultuuride uurimine.
3. Taime genofondi in vitro säilitamine.

„Taimebiotehnoloogia meetodid taimekasvatuses, sordiaretuses ja taime genofondi säilitamisel“

EV Haridusministeeriumi sihtfinantseeritav teema nr 0440195 s 98, kestvus 1998-2002. Finantseering 1,986,000 EEK. Teema juht V. Rosenberg. Teemaga oli ja on jätkuvalt seotud 7 grandi projekti.

Eesmärk ja peamised tulemused: Teema hõlmas 5 alateemat.

1. Kartuli meristeemkultuuri ja -kloonide uurimine.

Meristeemkultuuri uurimisel selgus, et eksplantaadi regenereerumine sõltus punga asukohast võrsel, meristeemlõigu suurusest ja diferentseerumise astmest ning sordi eripärast ja söötme koostisest. Avastati uusi seoseid meristeemkloonide haiguskindluse, saagikuse ja mugulate kvaliteedi ning somaklonaalse varieeruvuse stabiilsuse kohta järgnevates mugulpõlvkondades. Koostööprojektid Jõgeva SAI ning Taani, Rootsi ja Soome teadusasutuste vahel tõestasid EVIKA meristeemkloonide vaheliste erinevuste eksisteerimist. Koostöö jätkub selgitamaks kas ilmnenud erinevused on geneetilist laadi.

2. Kartuli lehemädaniku alane uurimistöö.

Selgus in vitro säilitavate sortide ja meristeemkloonide varieeruv reaktsioon haigustekitaja erinevatele rassidele. Avastati korrelatsioon in vitro taimede resistentsuse ja sama materjali põldresistentsuse vahel järgnevates mugulpõlvkondades. Esmakordselt Eestis võeti Phytophthora infestans füsioloogiliste rasside määramiseks kasutusele differentsaatortaimed genotüüpidega R1 kuni R11. Selgus, et korraga on võimalik määrata nelja isolaadi resistentsusgeenid. EVIKA ja Jõgeva SAI koostöö tulemusel määrati Ph.infestans populatsioonis kahe paarumistüübi olemasolu Eestis, mis laiendab uurimistemaatikat taimede haigusresistentsuse suurendamise osas.

3. Kartuli meristeemtaimede produktiivsus.

Eesmärk oli uurida paljundusmeetodi, aklimatiseerimise, istutustiheduse ja sordi mõju meristeemtaimede produktiivsusele. Selgusid seosed uuritud tegurite vahel. Määravaks osutusid paljundusmeetodi ja sordi mõju, samuti sordi ja aklimatiseerimise koosmõju. Aklimatiseerimise ja istutustiheduse mõju taimede produktiivsusele oli väiksema osatähtsusega. Edasine uurimistöö hõlmab paljundusmeetodi, aklimatiseerimise, pealsete ja mugulasaagi kogunemise dünaamika ning sordi mõju vaheliste seoste uurimist.

4.Aiataimede koekultuuride ja mikrokloonpaljunduse alane uurimistöö.

Eesmärk oli uurida taimeliigi kasvunõuete ja koekultuuri kasvatustingimuste vahelisi seoseid ning eksplantaatide regeneratsiooni, proliferatsiooni ja juurdumise sõltuvust konkreetse kasvufaasi spetsiifilisest söötmekoostisest. Katsetulemuste põhjal selgitati välja erinevate mineraalsete söötmekomponentide toime madalakasvuliste õunapuu pookealuste regeneratsioonile ja koekultuuri erinevate kasvufaaside läbimise kiirusele. Maguskirsipuu in vitro juurdumise, aklimatiseerumise ja ex vitro kasvu mõjutavate tingimuste uurimisel selgus, et mikrovõrsete juurdumine on tihedalt seotud peroksidaasi aktiivsusega taimes. Ensüümide mõju on võimalik reguleerida, tekitades taimedes auksiinide lagundamisele antioksüdatiivse kaitse. Söötme mineraalsed komponendid mõjutasid maasika paljunemise efektiivsust, hoogustades või pidurdades adventiivvõrsete moodustumist ning reguleerides peavõrse apikaalset dominantsust. Uurimistöö käigus kerkisid esile mitmed täiendavat uurimist vajavad aspektid taimede koekultuurimeetodil paljundamisel. Selgitamist vajab antioksüdatiivsete ainete toimemehhanism erinevate ainete kombineerimisel viljapuude mikropaljunduse juurutusfaasis ning võimalik järelmõju aklimatiseerumisele. Uurida tuleb maasika koekultuuride diferentseerumisvõime sõltuvust kasvuainetest ja fütohormoonide kooskasutamise võimalusi teiste taimede regenereerumist mõjutavate ainetega (nt vitamiinid).

5. Taimede geenipank.

Töötati välja kartulisortide meristeemtaimedena säilitamise sööde ja tingimused, mille juures taimede paljundusintervall pikeneb, kuid kvaliteet ja produktiivsus ei halvene. Esmakordne oli teave in vitro säilikute produktiivsuse kohta sõltuvalt söötme koostisest ja taimede säilitustingimustest. Saadud tulemused on aluseks kartulisortide meristeemtaimedena in vitro kui säilitusmeetodi hindamisel. Eelnevalt selle-alased hinnangud puudusid. Esmakordselt Eestis alustati meristeemtaimedena in vitro pikaajalise säilitamise mõju uurimiseks Eesti, Läti ja Leedu päritolu säilikute botaaniliste ja agronoomiliste tunnuste hindamist. Aiakultuuride osas uuriti maguskirsipuu sortide koekultuuride pikaajalise in vitro säilitamise võimalusi aeglustatud kasvu tingimustes. Selgitati välja söötmesse lisatud süsivesikute, kasvuainete ja valgustingimuste mõju mikrovõrsete elujõu säilivusele ja regeneratsioonivõimele. EVIKA in vitro geenipangas säilitati kokku 1295 säilikut 34 taimeliigist. Taimmaterjali säilitamise kulud kaeti põllumajandusministeeriumi poolt tellitud tööde arvelt.