Photosynthesis and Rubisco kinetics in spring wheat and meadow fescue under conditions of simulated climate change with elevated CO[sub 2] and increased temperatures

Selostus: Kevätvehnän ja nurminadan fotosynteesi ja Rubisco-kinetiikka simuloidun ilmastonmuutoksen eli kohotetun hiilidioksidipitoisuuden ja kohotetun lämpötilan oloissa

Ympäristö- ja turvallisuustoiminnan kehittäminen kemikaaleja käyttävissä konepajoissa

Tämä diplomityö tehtiin Sampo-Rosenlewin Porin tehtaan toimeksiannosta. Työn tavoitteena oli kehittää ympäristö- ja turvallisuustoimintaa tehtaalla. Ympäristö- ja turvallisuustoimintaa kehitettiin luomalla toimintajärjestelmä sekä valitsemalla riskienhallintamenetelmä POA. Uusien työkalujen tuonti mukaan toimintakulttuuriin todettiin haastavaksi, sillä turvallisuus- ja ympäristökulttuuri on vielä matalalla tasolla. Ympäristö- ja turvallisuustoiminnan tasoa ja hallintakeinoja tutkittiin benchmarkkaamalla kolmea saman kokoluokan teollisuusyritystä ja keräämällä hyväksi todettuja metodeja toimintajärjestelmään. Sampo-Rosenlew on Porissa sijaitseva konepaja, joka valmistaa leikkuupuimureita ja metsäkoneita. Sampo-Rosenlew käyttää konepajana paljon kemikaaleja johtuen kolmesta maalaamostaan. Työn tavoitteena oli parantaa Sampo-Rosenlewin ympäristö- ja turvallisuusasioiden nykyistä tilaa erilaisten työkalujen avulla, joita yritykselle luotiin. Työssä kehitettiin Sampo-Rosenlewille toimintajärjestelmä ISO 14001 ympäristöjärjestelmästandardia ja OHSAS 18001 TTT- järjestelmästandardia mukaillen. Luotu toimintajärjestelmä on tulevaisuudessa tavoitteena sertifioida. Valittua riskianalyysimenetelmä POA:aa tullaan pilottivaiheessa testaamaan aluksi yrityksen maalaamoissa. Toimintajärjestelmä ja riskienhallintamenetelmä pyrittiin luomaan mahdollisimman yksinkertaiseksi, selkeäksi ja helpoksi kehittää. Näiden menetelmien käyttöönoton onnistumiseen vaikuttavat nykyinen toimintakulttuuri ja ylimmän johdon sitoutuminen asiaan. Järjestelmän käyttöönoton myötä on tavoitteena Sampo-Rosenlewin dokumentoinnin tason parantaminen ja kilpailukyvyn tehostaminen.

Grass-endophyte coevolution and ploidy levels in fescues

ABSTRACT Fescues consist of wild and cultivated grasses that have adapted to a wide range of environmental conditions. They are an excellent model species for evolutionary ecology studies that investigate symbiosis and polyploidization and their effects on plant performance. First, they are frequently infected with symbiotic endophytic fungi known to affect a plant’s ability to cope with biotic and abiotic environmental factors. Second, fescue species have been reported to have substantial intraspecific variation in their ploidy level and morphology. In my thesis, I examined large-scale generalizations for frequency of polyploidy and endophyte infections and their effects on plant morphology. As a model species, I selected red (Festuca rubra) and viviparous sheep’s (F. vivipara) fescues. They are closely related, but they differ in terms of distribution and endophyte infection frequency. I investigated the biogeographic pattern and population biology of 29 red and 12 viviparous sheep’s fescue populations across ≈300 latitudes in Europe (400-690 N). To examine plant ploidy levels, I implemented time- and cost-efficient plate-based high throughput flow cytometric analysis. This efficient procedure enabled me to analyze over 1000 red fescue individuals. I found three ploidy levels among them: overall 84 %, 9 % and 7 % of the red fescue plants were hexaploid, tetraploid and octoploid, respectively. However, all viviparous sheep’s fescue plants were tetraploid. Ploidy level of red fescue appeared to some extent follow gradients in latitude and primary production as suggested by previous studies, but these results could be explained better by taking the sampling design and local adaptation into account. Three Spanish populations were mostly tetraploids and one high elevation population in northernmost Finland (Halti) was octoploid, while most other populations (25 sites) were dominated by hexaploids. Endophyte infection frequencies of wild fescue populations varied from 0 to 81 % in red fescue populations and from 0 to 30 % in viviparous sheep’s fescue populations. No gradients with latitude or primary production of the sites were detected. As taxonomy of red fescues is somewhat unclear, I also studied morphology, ploidy variation and endophyte status of proposed subspecies of European red fescues. Contrary to previous literature, different ploidy levels occurred in the same subspecies. In addition to wild fescues, I also used two agronomically important cultivars of meadow and tall fescue (Schedonorus phoenix and S. pratensis). As grass-legume mixtures have an agronomic advantage over monocultures in meadows, I carried out a mixture/competition experiment with fescues and red clover to find that species composition, nutrient availability and endophyte status together determined the total biomass yield that was higher in mixtures compared to monocultures. The results of this thesis demonstrate the importance of local biotic and abiotic factors such as grazing gradients and habitat types, rather than suggested general global geographical or environmental factors on grass polyploidization or its association with symbiotic endophytic fungi. I conclude that variation in endophyte infection frequencies and ploidy levels of wild fescues support the geographic mosaic theory of coevolution. Historical incidents, e.g., glaciation and present local factors, rather than ploidy or endophyte status, determine fescue morphology.