Lexicon forestale.

592 s.

Viherrevonhäntä ja kananhirssi vieraslajeina Suomessa

Kasvit ovat kautta aikojen levinneet uusille elinpaikoille. Kasvin asettumista uuteen paikkaan voidaan tarkastella prosessina, jossa on erilaisia vaiheita ja eri vaiheissa eri tekijät ovat tärkeitä. Ilmasto ja erityisesti lämpötila vaikuttavat kasvien levinneisyyteen ja leviämiseen uusille paikoille ja siksi ilmaston lämpenemisen ennustetaan siirtävän kasvien levinneisyysalueita kohti pohjoista. On mahdollista, että Suomeenkin leviäisi etelämmästä muiden kasvien ohella haitallisia rikkakasvilajeja, kuten esimerkiksi viherrevonhäntä (Amaranthus retroflexus L.) ja kananhirssi (Echinochloa crus-galli L. Beauv.). Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, selviävätkö viherrevonhäntä ja kananhirssi Suomessa pelto-olosuhteissa ja pohtia niiden vakiintumisen ja leviämisen mahdollisuuksia. Toinen tarkoitus oli selvittää ilmaston lämpenemisen vaikutusta näiden rikkakasvien kasvuun. Tutkimus suoritettiin kenttä- sekä kasvihuonekokeena. Viherrevonhäntä kasvoi pellolla hyvin huolimatta myöhäisestä itämisestä, mutta kananhirssi iti ja kasvoi pellolla huonosti. Kasvihuoneessa molemmat kasvoivat hyvin. Kilpailu vähensi viherrevonhännän ja kananhirssin vegetatiivista kasvua vain kasvihuoneessa, mutta siementuottoon kilpailu vaikutti sekä kasvihuoneessa että pellolla. Kasvihuoneessa korkeampi lämpötila ei vaikuttanut viherrevonhännän tai kananhirssin vegetatiiviseen kasvuun, mutta viherrevonhännän siementuotto parani lämpimämmässä. Lämpötilalla ei ollut vaikutusta kananhirssin siementuotantoon. Tutkimuksen tuloksista voidaan päätellä, että viherrevonhäntä voi hyvinkin kasvaa Suomessa jo nykyisissä lämpötiloissa, mutta siementuotto ei välttämättä olisi varmaa. Viherrevonhäntä voisi näin ollen hyötyä tulevaisuuden pidemmästä kasvukaudesta. Kananhirssin osalta tulokset olivat ristiriitaiset ja ilmaston lämpenemisen vaikutuksia kananhirssiin on tämän tutkimuksen perusteella hankala arvioida.

Voiko tämän syödä? : Myrkyllisten ja syötävien kasvien tunnistaminen, oppiminen ja opettaminen

The purpose of the research was to determine how well Finnish children and youngsters in different ages recognize poisonous and eatable wild plant species and to which characteristics they pay attention to when identifying plants. The purpose was also to find out, how well the pupils and students can estimate if the wild plants are either poisonous or eatable. The goal was to gather knowledge about what factors explain these recognition and estimation skills. Also information was wanted about attitudes of children and youngsters towards recognizing and learning the poisonous and eatable wild plants. The research was made on subjects of 48 children and youngsters from grade 6 in primary school, grade 8 in lower- secondary school and vocational school. Both quantitative and qualitative methods were used. A plant recognition test, where 38 pictures on plants was presented, was made for the all subjects. The subjects were requested to name the plants and classify them to be either poisonous or eatable. In addition six students were interviewed from each class, altogether 18 subjects. The themes of the interviews were the attitudes towards eatable and poisonous wild plants and to learn to recognize species. During the interview pictures of plants were looked at and the subjects told which characteristics they pay attention to when trying to recognize it. The results showed that on average wild plants were recognized insufficiently. Standard variation in responses was large in all classes researched. The subjects got better results in classifying of the plants to be either poisonous or eatable than in naming the plants. This research shows that even when a subject cannot name a plant it is still possible for the subject to classify the plant to be either poisonous or eatable. Gender and being an immigrant explained the recognition skills of poisonous and eatable plants so that girls were somewhat better to recognize plant species and native Finns recognized poisonous and eatable plants better that immigrants. Age did not explain the skills to recognize species directly, since students in lower- secondary school recognized the poisonous and eatable plants better than primary school and vocational school students. In skills to estimate plants poisonous or eatability there was no difference according to gender, age, or immigrant background. The subjects considered the skills to recognize poisonous and eatable plants important. Learning to recognize plants at school was not considered interesting however. Since the recognition of plants in neighborhood belongs to tasks of general education it is important to think about how the teaching could be made interesting. According to findings of this study, especially the recognition of poisonous plants was considered important by the subjects. This knowledge as well as teaching about possibilities to utilize plants could be used as a way to motivate and teach the students. Avainsanat Nyckelord - Keywords Plant species recognition, recognition of poisonous plants, recognition of eatable plants, plant species education

Synthesis of Reduced Metabolites of Isoflavonoids, and their Enantiomeric Forms

Isoflavonoids are naturally occurring plant derived biochemicals, which act as phytoalexins. Isoflavonoids are of interest due to their estrogenic and other potential physiological properties, particularly in mammals that typically consume isoflavonoid rich nutrients such as soy and red clover. The literature review of this thesis mainly focuses on the reduced metabolites of hydroxy and/or methoxy substituted isoflavones with four groups: isoflavan-4-ols, isoflav-3-enes, isoflavans and α-methyldeoxybenzoins (1,2-diarylpropan-1-ones), which are all reduced metabolites of food derived isoflavones in mammals. Related isoflavan-4-ones are briefly discussed. Results of an extensive survey of the literature concerning the synthesis of polyhydroxy- or methoxysubstituted isoflavonoids and especially asymmetric approaches are discussed. The experimental section describes new synthetic methods to prepare polyphenolic reduced isoflavonoid structures such as isoflav-3-enes, isoflavan-4-ones, cis- and trans-isoflavan-4-ols, 1,2-diarylpropan-1-ones and isoflavans by various hydride reagents and hydrogenations. The specific reactivity differences of various hydride reagents toward isoflavonoids are discussed. The first enantioselective synthesis of natural (S)-(-)-equol and the opposite enantiomer (R)-(+)-equol is also described by the asymmetric iridium PHOX catalysed hydrogenation of isoflav-3-enes. Both of these equol enantiomers are found to possess biological activity in mammals due to estrogen receptor binding activity. The natural enantiomer prefers estrogen receptor β and the R-enantiomer prefers the estrogen receptor α. Also the precursor, isoflav-3-ene, is found to possess positive biological effects on mammals. In connection with the synthetic work, the (S)-(-)-equol was discovered from serum of ewes after isoflavone rich red clover feeding. The chiral HPLC method was developed to identify natural equol enantiomer for the first time in this species. The first synthesis of natural isoflavonoid (R)-(-)-angolensin and its enantiomer (S)-(+)-angolensin is desribed by the use of recyclable chiral auxiliaries (chiral pseudoephedrines). The method offers a general approach also to other natural polyphenolic 1,2-diarylpropan-1-ones and to further study isoflavonoid metabolism in human and other mammals. The absolute configurations of these new chiral isoflavonoid metabolites were determined by X-ray spectroscopy. Also thorough NMR and MS analysis of synthesised structures are presented.

Phytophthora in Finnish nurseries

Human-mediated movement of plants and plant products is now generally accepted to be the primary mode of introduction of plant pathogens. Species of the genus Phytophthora are commonly spread in this way and have caused severe epidemics in silviculture, horticulture as well as natural systems all over the world. The aims of the study were to gather information on the occurrence of Phytophthora spp. in Finnish nurseries, to produce information for risk assessments for these Phytophthora spp. by determining their host ranges and tolerance of cold temperatures, and to establish molecular means for their detection. Phytophthora cactorum was found to persist in natural waterbodies and results suggest that irrigation water might be a source of inoculum in nurseries. In addition to P. cactorum, isolates from ornamental nursery Rhododendron yielded three species new to Finland: P. ramorum, P. plurivora and P. pini. The only species with quarantine status, P. ramorum, was most adapted to growth in cold temperatures and able to persist in the nursery in spite of an annual sanitation protocol. Phytophthora plurivora and the closely related P. pini had more hosts among Nordic tree and plant species than P. ramorum and P. cactorum, and also had higher infectivity rates. All four species survived two weeks in -5 °C , and thus soil survival of these Phytophthoras in Finland is likely under current climatic conditions. The most common tree species in Finnish nurseries, Picea abies, was highly susceptible to P. plurivora and P. pini in pathogenicity trials. In a histological examination of P. plurivora in P. abies shoot tissues, fast necrotrophic growth was observed in nearly all tissues. The production of propagules in P. abies shoot tissue was only weakly indicated. In this study, a PCR DGGE technique was developed for simultaneous detection and identification of Phytophthora spp. It reliably detected Phytophthora in plant tissues and could discriminate most test species as well as indicate instances of multiple-species infections. It proved to be a useful detection and identification tool either applied alone or in concert with traditional isolation culture techniques. All of the introduced species of Phytophthora had properties that promote a high risk of establishment and spread in Finland. It is probable that more pathogens of this genus will be introduced and become established in Finland and other Nordic countries unless efficient phytosanitary control becomes standard practice in the international plant trade.

Jakojuuriviljelyn vaikutus kasvihuonekurkun (Cucumis sativus L.) kasvuun ja kehitykseen

Kasvit ottavat vettä parhaiten kasteluravinneliuoksesta, jonka ravinnepitoisuus on pieni. Intensiivisessä kasvihuonetuotannossa käytetään silti kastelulannoituksessa usein korkeita ravinnepitoisuuksia ravinnepuutosten ja satotappioiden välttämiseksi. Jakojuuriviljelyssä kasvin juuriston annetaan kasvaa kahteen erilliseen kasvualustaosioon. Tällöin toiselle puolelle annetaan johtokyvyltään väkevää ja toiselle puolelle laimeaa ravinneliuosta. Erityisesti kasvihuonekurkun, joka on herkkä kasvualustan suolaisuuden aiheuttamille vedensaantiongelmille, on todettu hyötyvän tästä tekniikasta, mikä näkyy kasvaneina satoina. Tämän MTT Piikkiössä toteutetun kasvihuonekurkun jakojuuriviljelytutkimuksen tavoitteena oli tarkentaa tekniikkaa erityisesti kasteluliuosten johtokyvyn osalta. Yhtenäisjuuriviljelyn ja perinteisen jakojuuriviljelyn lisäksi kokeessa oli kaksi jakojuuriviljelykäsittelyä, joissa ravinneliuosväkevyyksiä vaihdettiin väliajoin juuriston toimintakyvyn parantamiseksi. Erillisessä osakokeessa tutkittiin erilaisten johtokyky-yhdistelmien vaikutusta kasvihuonekurkun vegetatiiviseen kasvuun maanpäällisten ja -alaisten kasvinosien välillä sekä juurten morfologiaan ja anatomiaan. Tulokset osoittivat, että jakojuuriviljely lisäsi kasvihuonekurkun sadontuottoa jopa 16 %, mutta ei vaikuttanut koko viljelykauden veden tai ravinteiden ottoon. Yhtenäisjuuriviljelyssä muodostui eniten piikkikärkisiä hedelmiä, mikä viittaa vedensaantiongelmiin haihdutustarpeen ollessa suurin. Viljelytekniikalla ei ollut vaikutusta kasvien vegetatiiviseen kasvuun tai kasvuston rakenteeseen. Lehtiruodeista tehdyt nitraatti- ja kaliummittaukset osoittivat, ettei kasteluliuosten ravinnepitoisuuksilla ollut vaikutusta juurten ravinteiden ottoon. Erilaisilla johtokyky-yhdistelmillä oli huomattavampi vaikutus kasvihuonekurkun juurten painoon kuin verson painoon tai varren pituuskasvuun. Lehtiruotianalyysit viittasivat ravinteiden erilaiseen allokointiin eri johtokyky-yhdistelmissä. Korkeiden johtokykyjen aiheuttama osmoottinen stressi johti muutoksiin juurten morfologiassa ja anatomiassa. Tulosten perusteella jakojuuriviljely paransi kehittyvien hedelmien kohdevahvuutta suhteessa muihin kohteisiin vaikuttamatta vegetatiiviseen kasvuun. Kun laimean ja väkevän ravinneliuoksen puolia vaihdettiin, juuristo otti joustavasti vettä ja ravinteita olosuhteiden määräämästä edullisemmasta johtokyvystä, jolloin kasvihuonekurkun viljelyssä saavutettiin merkittävä satoetu. Juuriston jakaminen vaikuttanee kasvien hormoniaineenvaihduntaan ja voi heikentää juuriston kasvua heikentämättä sen toimintakykyä, jolloin yhteyttämistuotteita kohdennetaan tehokkaammin maanpäällisten osien kasvuun.