The role of pollen in the changing environmental conditions of Scots pine

Rapid change in climate is challenge for the adaptation of forest trees in the future. In wind pollinated tree species pollen mediated long distance gene flow may provide alleles that are (pre)adapted to a future climate. In order to examine the long distance pollen flow in Scots pine (Pinus sylvestris L.), we measured the amount and viability of airborne pollen and flowering phenology in central, northern, and northernmost Finland during four years. Viable airborne pollen grains were detected during female flowering and before local pollen shedding in all study sites. The situation when there was nonlocal pollen in the air lasted from one to four days depending on the year and study site. The amount of nonlocal airborne pollen varied also between years and study sites, the total amount of nonlocal viable pollen in the air was 2.3% from all detected viable pollen grains. The effect of pollen origin on seeds siring ability was studied with artificial pollination experiments. Pollen genotypes originating from southern Finland sired 76% and 48 % of the analysed seeds in competition studies where both pollen origin were introduced simultaneously into the female strobili. We examined the importance of arrival order of pollen grains in to the strobili in a study where pollen genotypes of different origin were introduced in two hours interval. Northern genotypes sired 76% of the analysed seeds when it was injected first, but in the "southern first" experiment both pollen types sired equal amount of seeds. The first pollen grain in the pollen chamber do not always fertilizes the ovum, instead there likely is more complex way of competition between pollen grains. To examine chemically mediated pollen-pollen interactions we conducted in vitro germination experiment where different pollen genotypes had chemical but not physical contact. Both positive and negative effects of interactions were found. We found highly negative effects in germinability of northern pollen grains when they were germinating with southern pollen, and increase in the germinability of southern pollen. There were no variation in the size of the dry pollen grains between pollen origins, and minor variation between different genotypes. After hydration and germination northern pollen grains were larger than southern pollen. Pollen genotypes having high hydration rates had low germinability and tube growth rate, however, germinated pollen grains were larger in size than nongerminated. This supports the suggestion that the early germination and growth of pollen tube is dependent on pollen storage materialsand less dependent on water intake and hydration. Long distance pollen movements and good competition ability of southern pollen makes gene flow possible, although rising temperature and timing of pollen movements may affect pollen competition and the amount of gene flow.

Mehiläisten (Apis mellifera) kukkavierailut mansikalla (Fragaria x ananassa) ja vadelmalla (Rubus idaeus) sekä kukkavierailuihin vaikuttavat tekijät

Hyönteispölytys lisää monien ristipölytteisten viljelykasvien siemensatoa sekä parantaa sadon laatua. Marjakasveilla, kuten mansikalla ja vadelmalla marjojen koko suurenee sekä niiden laatu paranee onnistuneen pölytyksen seurauksena. Aiempien havaintojen mukaan mansikan kukat eivät pääsääntöisesti houkuttele mehiläisiä, kun taas vadelma on yksi mehiläisten pääsatokasveista. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, miten tehokkaasti mehiläiset vierailevat mansikalla sekä vadelmalla, keskittyen kukkakohtaisiin käynteihin tuntia kohti. Mehiläisiä voidaan käyttää Gliocladium catenulatum-vektoreina torjuttaessa mansikan ja vadelman harmaahometta (Botrytis cinerea). Kukkavierailujen perusteella arvioidaan, onko vektorilevitys riittävän tehokas torjumaan harmaahometta ja miten hyvin mehiläisiä voidaan käyttää pölytyspalveluihin, etenkin mansikalla. Havainnot kerättiin kuudelta eri tilalta Sisä-Savosta kesällä 2007. Kukkavierailuja laskettiin mansikan ja vadelman kukinnan aikana erilaisissa sääolosuhteissa, eri kellonaikoina ja eri etäisyyksillä mehiläispesistä. Kukat valittiin satunnaisesti, ja valintaperusteena oli kukan avonaisuus. Tarkkailuaika riippui mehiläisten lentoaktiivisuudesta. Mansikan koko havaintojakson keskiarvoksi tuli 1,75 käyntiä kukkaa kohti tunnissa. Vadelmalla vastaava luku oli 4,27, joten keskiarvojen perusteella vadelma oli houkuttelevampi kuin mansikka. Kasvukauden vaiheella ei ollut eroja vierailuihin kummallakaan kasvilla, mutta vuorokaudenajan suhteen vierailuja oli enemmän aamupäivällä kuin iltapäivällä. Lämpötila korreloi positiivisesti vierailutiheyden kanssa kummallakin kasvilla. Sääolosuhteet rajoittivat havaintojen keräämistä ja kesä oli erittäin sateinen. Mehiläiset vierailivat kukissa riittävästi haastavissakin sääolosuhteissa niin, että harmaahometorjunta onnistui. Vektorilevitystä suunnitellessa, etenkin mansikalla, tulee ottaa huomioon pesien sijoittelu sekä riittävä lukumäärä. Pesien ravinnontarpeen tulee olla suuri, jotta mehiläiset keräisivät ravintoa kukista mahdollisimman tehokkaasti. Pesiin voidaan lisätä tarvittaessa avosikiöitä tai poistaa siitepölyvarastoja ravinnonkeruuaktiivisuuden lisäämiseksi. Lisätutkimusta tarvitaan pesien sijoittelun, kilpailevien kasvien sekä mansikkalajikkeiden houkuttelevuuden vaikutuksesta vierailutiheyteen. Suomalaisten mansikkalajikkeiden meden sekä siitepölyneritystä olisi myös hyvä selvittää.