Sienijuurisymbioosin vaikutus kissankäpälän (Antennaria dioica) itsensätunnistamiseen

Viimeaikaisissa tutkimuksissa on osoitettu, että kasveilla voi olla kyky tunnistaa itsensä ja sukulaisensa vieraista kasviyksilöistä ja kohdentaa sen perusteella resursseja eri osiin. Luonnonvalinta on voinut suosia itsensätunnistamismekanismien kehittymistä erityisesti klonaalisilla kasveilla, kosk...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Nevala, Jasmin
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Bio- ja ympäristötieteiden laitos, Department of Biological and Environmental Science, University of Jyväskylä, Jyväskylän yliopisto
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2016
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/52482
_version_ 1826225786592428032
author Nevala, Jasmin
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_facet Nevala, Jasmin Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto Nevala, Jasmin Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_sort Nevala, Jasmin
datasource_str_mv jyx
description Viimeaikaisissa tutkimuksissa on osoitettu, että kasveilla voi olla kyky tunnistaa itsensä ja sukulaisensa vieraista kasviyksilöistä ja kohdentaa sen perusteella resursseja eri osiin. Luonnonvalinta on voinut suosia itsensätunnistamismekanismien kehittymistä erityisesti klonaalisilla kasveilla, koska se voi mahdollistaa kilpailun välttämisen omien osien kanssa ja säästää resursseja lisääntymiseen. Sienijuurisymbioosia esiintyy suurimmalla osalla kasveista, ja sillä voi olla vaikutus kasvien kilpailuvuorovaikutukseen. Sienijuuriverkosto yhdistää kasveja juurten kautta toisiinsa ja voi auttaa kasveja esimerkiksi siirtämään ravinteita ja signaaleja keskenään. Sienijuurisymbioosin osuutta kasvien itsensä- tunnistamisessa ei ole vielä kunnolla tutkittu. Itsensätunnistamiskokeissa versojen välillä on yleensä vaadittu fyysinen yhteys, esimerkiksi maavarsi, jotta kasvit ovat reagoineet toiseen yksilöön eri tavalla kuin vieraaseen yksilöön. Sienijuurisymbioosi voisi mahdollisesti toimia tällaisen fyysisen yhteyden korvaajana signaalinvälitys- ominaisuuksiensa takia. Itsensätunnistamisen mekanismeja ei vielä tunneta. Tässä pro gradu -tutkielmassa tutkin sienijuurisymbioosin osuutta kissankäpälän (Antennaria dioica) kasvuun ja itsensätunnistamiseen. Tutkimusta varten kerättiin 13 eri genotyyppejä edustavaa kissankäpäläyksilöä, joista kustakin otettiin vähintään 8 tytärversoa kasvatukseen. Tytärversot kasvoivat joko samasta yksilöstä otetun tai eri yksilöstä otetun tytärverson kanssa samassa ruukussa. Koeasetelma toteutettiin sekä sienijuurellisina että sienijuurettomina. Kontrolliryhmänä kasvatettiin kustakin genotyypistä myös yksin kasvava kasvi sienijuurellisena ja sienijuurettomana. Eri identiteetti- ja sienijuurikäsittely- ryhmien maanalaisen ja maanpäällisen biomassan kasvua ja kasvunopeutta verrattiin toisiinsa. Sienijuurisymbioosin havaittiin lisäävän suuntaa antavasti kasvien kasvua vain, kun ne kasvoivat samasta kasvista otetun tytärverson kanssa. Tämä voi johtua siitä, että samasta kasvista peräisin olevat tytärversot ovat sienen läsnä ollessa tunnistaneet toisensa osaksi samaa kasvia ja tukeneet toistensa kasvua sukulaisvalinnan teorian mukaisesti. Sen voi mahdollistaa esimerkiksi sienijuuriverkoston signaalinvälitysominaisuus, jonka kautta mahdollinen itsensätunnistamisen mekanismi on voinut toimia. Kyse voi toisaalta olla myös sienen kyvystä tunnistaa genotyyppejä ja huijata kasvaessaan kahden erilaisen genotyypin kanssa. Sienen peliteoreettiset valinnat eivät tosin selittäisi muiden kasvien itsensätunnistamistutkimusten tuloksia. Tutkimukseni tulokset tukevat sukulaisvalinnan teoriaa ja hypoteesia, että sienijuurisymbioosi voi korvata tytärversojen välistä fyysistä yhteyttä ja auttaa siten kasveja tunnistamaan toisen kasvin osaksi samaa genotyyppiä. According to recent studies plants may have an ability to allocate their resources differently depending on the identity (self / non-self, kin / non-kin) of the neighbouring plant. The ability of some plants to reduce competition with kin or self may have evolved especially in species with clonal growth: instead of competition, resources could be allocated to reproduction. Mycorrhizal symbioses can be found among most terrestrial plants. The symbiosis can have an effect on plants' competitive interactions. Plants can be connected through the common mycorrhizal network (CMN) and they can exchange nutrients and signals through it. The role of mycorrhizal symbiosis in plants' self- recognition has not been profoundly studied yet. A physical connection between plants has often been required in studies, in which plants have been able to recognize parts of the same individual. The role of CMN as a replacing element of this physical connection has been considered because of its ability to transmit signals. The mechanism of self- recognition has yet remained unknown. In this Master's Thesis the role of mycorrhizal symbiosis in Antennaria dioica's self-recognition was studied. Altogether 13 A. dioica genetic individuals were collected, of which at least 8 ramets were collected per individual. These ramets grew with an other plant either from the same A. dioica individual or from another A. dioica individual. The experiment setup was conducted with mycorrhizal inoculation and without mycorrhizal inoculation. As a control treatment, a ramet of every individual was also grown alone. Differences of growth and allocation of biomass were compared in self / non-self and mycorrhizal / non-mycorrhizal plants. Mycorrhiza increased the growth of plants only when they grew with a 'self' plant. The results may indicate that individuals that grew together with a copy of itself recognized each other with the assistance of mycorrhiza and thus faciliated each others' growth, which supports the kin selection hypothesis. The recognition may have been enabled by the ability of mycorrhiza to transmit signals. On the other hand, the results may result from the ability of mycorrhiza to recognize genotypes. The game-theoretical model assumes that mycorrhiza may switch partners when growing with two different genotypes, and thus it may have higher chance to cheat. The results of my study support both the theory of kin selection and the hypothesis that mycorrhiza symbiosis can replace physical connection between ramets, and thus help plants to identify the other plant as a part of the same genotype.
first_indexed 2023-03-22T10:00:29Z
format Pro gradu
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Kyt\u00f6viita, Minna-Maarit", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Nevala, Jasmin", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2016-12-20T13:39:13Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2016-12-20T13:39:13Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2016", "language": null, "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.other", "value": "oai:jykdok.linneanet.fi:1644764", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/52482", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Viimeaikaisissa tutkimuksissa on osoitettu, ett\u00e4 kasveilla voi olla kyky tunnistaa itsens\u00e4 ja\nsukulaisensa vieraista kasviyksil\u00f6ist\u00e4 ja kohdentaa sen perusteella resursseja eri osiin.\nLuonnonvalinta on voinut suosia itsens\u00e4tunnistamismekanismien kehittymist\u00e4 erityisesti\nklonaalisilla kasveilla, koska se voi mahdollistaa kilpailun v\u00e4ltt\u00e4misen omien osien kanssa\nja s\u00e4\u00e4st\u00e4\u00e4 resursseja lis\u00e4\u00e4ntymiseen. Sienijuurisymbioosia esiintyy suurimmalla osalla\nkasveista, ja sill\u00e4 voi olla vaikutus kasvien kilpailuvuorovaikutukseen. Sienijuuriverkosto\nyhdist\u00e4\u00e4 kasveja juurten kautta toisiinsa ja voi auttaa kasveja esimerkiksi siirt\u00e4m\u00e4\u00e4n\nravinteita ja signaaleja kesken\u00e4\u00e4n. Sienijuurisymbioosin osuutta kasvien itsens\u00e4-\ntunnistamisessa ei ole viel\u00e4 kunnolla tutkittu. Itsens\u00e4tunnistamiskokeissa versojen v\u00e4lill\u00e4\non yleens\u00e4 vaadittu fyysinen yhteys, esimerkiksi maavarsi, jotta kasvit ovat reagoineet\ntoiseen yksil\u00f6\u00f6n eri tavalla kuin vieraaseen yksil\u00f6\u00f6n. Sienijuurisymbioosi voisi\nmahdollisesti toimia t\u00e4llaisen fyysisen yhteyden korvaajana signaalinv\u00e4litys-\nominaisuuksiensa takia. Itsens\u00e4tunnistamisen mekanismeja ei viel\u00e4 tunneta. T\u00e4ss\u00e4 pro\ngradu -tutkielmassa tutkin sienijuurisymbioosin osuutta kissank\u00e4p\u00e4l\u00e4n (Antennaria dioica)\nkasvuun ja itsens\u00e4tunnistamiseen. Tutkimusta varten ker\u00e4ttiin 13 eri genotyyppej\u00e4\nedustavaa kissank\u00e4p\u00e4l\u00e4yksil\u00f6\u00e4, joista kustakin otettiin v\u00e4hint\u00e4\u00e4n 8 tyt\u00e4rversoa\nkasvatukseen. Tyt\u00e4rversot kasvoivat joko samasta yksil\u00f6st\u00e4 otetun tai eri yksil\u00f6st\u00e4 otetun\ntyt\u00e4rverson kanssa samassa ruukussa. Koeasetelma toteutettiin sek\u00e4 sienijuurellisina ett\u00e4\nsienijuurettomina. Kontrolliryhm\u00e4n\u00e4 kasvatettiin kustakin genotyypist\u00e4 my\u00f6s yksin\nkasvava kasvi sienijuurellisena ja sienijuurettomana. Eri identiteetti- ja sienijuurik\u00e4sittely-\nryhmien maanalaisen ja maanp\u00e4\u00e4llisen biomassan kasvua ja kasvunopeutta verrattiin\ntoisiinsa. Sienijuurisymbioosin havaittiin lis\u00e4\u00e4v\u00e4n suuntaa antavasti kasvien kasvua vain,\nkun ne kasvoivat samasta kasvista otetun tyt\u00e4rverson kanssa. T\u00e4m\u00e4 voi johtua siit\u00e4, ett\u00e4\nsamasta kasvista per\u00e4isin olevat tyt\u00e4rversot ovat sienen l\u00e4sn\u00e4 ollessa tunnistaneet toisensa\nosaksi samaa kasvia ja tukeneet toistensa kasvua sukulaisvalinnan teorian mukaisesti. Sen\nvoi mahdollistaa esimerkiksi sienijuuriverkoston signaalinv\u00e4litysominaisuus, jonka kautta\nmahdollinen itsens\u00e4tunnistamisen mekanismi on voinut toimia. Kyse voi toisaalta olla\nmy\u00f6s sienen kyvyst\u00e4 tunnistaa genotyyppej\u00e4 ja huijata kasvaessaan kahden erilaisen\ngenotyypin kanssa. Sienen peliteoreettiset valinnat eiv\u00e4t tosin selitt\u00e4isi muiden kasvien\nitsens\u00e4tunnistamistutkimusten tuloksia. Tutkimukseni tulokset tukevat sukulaisvalinnan\nteoriaa ja hypoteesia, ett\u00e4 sienijuurisymbioosi voi korvata tyt\u00e4rversojen v\u00e4list\u00e4 fyysist\u00e4\nyhteytt\u00e4 ja auttaa siten kasveja tunnistamaan toisen kasvin osaksi samaa genotyyppi\u00e4.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "According to recent studies plants may have an ability to allocate their resources\ndifferently depending on the identity (self / non-self, kin / non-kin) of the neighbouring\nplant. The ability of some plants to reduce competition with kin or self may have evolved\nespecially in species with clonal growth: instead of competition, resources could be\nallocated to reproduction. Mycorrhizal symbioses can be found among most terrestrial\nplants. The symbiosis can have an effect on plants' competitive interactions. Plants can be\nconnected through the common mycorrhizal network (CMN) and they can exchange\nnutrients and signals through it. The role of mycorrhizal symbiosis in plants' self-\nrecognition has not been profoundly studied yet. A physical connection between plants has\noften been required in studies, in which plants have been able to recognize parts of the\nsame individual. The role of CMN as a replacing element of this physical connection has\nbeen considered because of its ability to transmit signals. The mechanism of self-\nrecognition has yet remained unknown. In this Master's Thesis the role of mycorrhizal\nsymbiosis in Antennaria dioica's self-recognition was studied. Altogether 13 A. dioica\ngenetic individuals were collected, of which at least 8 ramets were collected per individual.\nThese ramets grew with an other plant either from the same A. dioica individual or from\nanother A. dioica individual. The experiment setup was conducted with mycorrhizal\ninoculation and without mycorrhizal inoculation. As a control treatment, a ramet of every\nindividual was also grown alone. Differences of growth and allocation of biomass were\ncompared in self / non-self and mycorrhizal / non-mycorrhizal plants. Mycorrhiza\nincreased the growth of plants only when they grew with a 'self' plant. The results may\nindicate that individuals that grew together with a copy of itself recognized each other with\nthe assistance of mycorrhiza and thus faciliated each others' growth, which supports the kin\nselection hypothesis. The recognition may have been enabled by the ability of mycorrhiza\nto transmit signals. On the other hand, the results may result from the ability of mycorrhiza\nto recognize genotypes. The game-theoretical model assumes that mycorrhiza may switch\npartners when growing with two different genotypes, and thus it may have higher chance\nto cheat. The results of my study support both the theory of kin selection and the\nhypothesis that mycorrhiza symbiosis can replace physical connection between ramets, and\nthus help plants to identify the other plant as a part of the same genotype.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted using Plone Publishing form by Jasmin Nevala (jasmarne) on 2016-12-20 13:39:12.811128. Form: Pro gradu -lomake (https://kirjasto.jyu.fi/julkaisut/julkaisulomakkeet/pro-gradu-lomake). JyX data: [jyx_publishing-allowed (fi) =False]", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by jyx lomake-julkaisija (jyx-julkaisija.group@korppi.jyu.fi) on 2016-12-20T13:39:13Z\nNo. of bitstreams: 2\nURN:NBN:fi:jyu-201612205197.pdf: 877151 bytes, checksum: 80a4d3af594e469982d3bfd75e5f16cc (MD5)\nlicense.html: 1157 bytes, checksum: baadd35a49ddf8282b84f3e3443657ca (MD5)", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2016-12-20T13:39:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2\nURN:NBN:fi:jyu-201612205197.pdf: 877151 bytes, checksum: 80a4d3af594e469982d3bfd75e5f16cc (MD5)\nlicense.html: 1157 bytes, checksum: baadd35a49ddf8282b84f3e3443657ca (MD5)\n Previous issue date: 2016", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "1 verkkoaineisto (38 sivua)", "language": null, "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "identiteetintunnistus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "kasvit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "kilpailu", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "resurssien kohdentaminen", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Sienijuurisymbioosin vaikutus kissank\u00e4p\u00e4l\u00e4n (Antennaria dioica) itsens\u00e4tunnistamiseen", "language": null, "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-201612205197", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Bio- ja ymp\u00e4rist\u00f6tieteiden laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Biological and Environmental Science", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Ekologia ja evoluutiobiologia", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Ecology and evolutionary biology", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.updated", "value": "2016-12-20T13:39:13Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "updated", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": null, "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "restrictedAccess", "language": "fi", "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4011", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "kasvit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "kilpailu", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "mykorritsa", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "resurssit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_52482
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:56:02Z
main_date 2016-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2016
publishDate 2016
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Nevala, Jasmin Sienijuurisymbioosin vaikutus kissankäpälän (Antennaria dioica) itsensätunnistamiseen identiteetintunnistus kasvit kilpailu resurssien kohdentaminen Ekologia ja evoluutiobiologia Ecology and evolutionary biology 4011 mykorritsa resurssit
title Sienijuurisymbioosin vaikutus kissankäpälän (Antennaria dioica) itsensätunnistamiseen
title_full Sienijuurisymbioosin vaikutus kissankäpälän (Antennaria dioica) itsensätunnistamiseen
title_fullStr Sienijuurisymbioosin vaikutus kissankäpälän (Antennaria dioica) itsensätunnistamiseen Sienijuurisymbioosin vaikutus kissankäpälän (Antennaria dioica) itsensätunnistamiseen
title_full_unstemmed Sienijuurisymbioosin vaikutus kissankäpälän (Antennaria dioica) itsensätunnistamiseen Sienijuurisymbioosin vaikutus kissankäpälän (Antennaria dioica) itsensätunnistamiseen
title_short Sienijuurisymbioosin vaikutus kissankäpälän (Antennaria dioica) itsensätunnistamiseen
title_sort sienijuurisymbioosin vaikutus kissankäpälän antennaria dioica itsensätunnistamiseen
title_txtP Sienijuurisymbioosin vaikutus kissankäpälän (Antennaria dioica) itsensätunnistamiseen
topic identiteetintunnistus kasvit kilpailu resurssien kohdentaminen Ekologia ja evoluutiobiologia Ecology and evolutionary biology 4011 mykorritsa resurssit
topic_facet 4011 Ecology and evolutionary biology Ekologia ja evoluutiobiologia identiteetintunnistus kasvit kilpailu mykorritsa resurssien kohdentaminen resurssit
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/52482 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201612205197
work_keys_str_mv AT nevalajasmin sienijuurisymbioosinvaikutuskissankäpälänantennariadioicaitsensätunnistamiseen