Taimede lehepinnal paikevad väikesed avad ehk õhulõhed on vajalikud mitmel põhjusel. Neid on tarvis fotosünteesiks vajaliku süsihappegaasi omastamiseks ja vee liikumiseks mullast atmosfääri läbi taime. Seega mõjutab õhulõhede arv ja avatus taimede veevarustust, aga samuti saagikust ning ellujäämist veevaestes tingimustes.

Õhulõhede toimimise mehhanismide ja nende evolutsiooni mõistmisest on abi taimede sordiaretuses. Nii on võimalik aretada stressitingimustes edukamaid ja saagikamaid taimi.

Õistaimi kaitseb kuivades tingimustes veekaotuse eest põuahormoon abstsiishape (ABA). See põhjustab taime õhulõhede sulgumise ja takistab seega vee väljumist taimest.

Tosin aastat on taimebioloogide seas kirgi kütnud küsimus õhulõhe-mehhanismi vanusest. Kas ABA mõjul toimuv õhulõhede sulgumine on evolutsiooniliselt vana protsess, mis kulgeb sarnaselt kõigis maismaataimedes, või on see õistaimedel tekkinud uuenduslik lähenemine põuakindluse tõstmiseks?

Seni pole selge, kas evolutsioonis varakult tekkinud taimerühmade esindajate, näiteks sammalde, osjade ja sõnajalgade õhulõhed reageerivad ABA-le samamoodi nagu hiljem tekkinud õistaimede omad.

Sõnajalgade õhulõhede vastuseid ABA-le on palju uuritud, saades üllatavalt vastuolulisi tulemusi – tekkinud on lausa omavahel kirglikult vaidlevad arvamusliidrid. Mõned teadlased on leidnud, et sõnajalgade õhulõhed ei sulgu ABA mõjul üldse. Teiste uuringute andmetel sõltub sõnajalgade õhulõhede sulgumine ABA toimel taime kasvutingimustest.

Senistes uuringutes on valdavalt kasutatud risoomist kasvatatud sõnajalgu. Seega on võimalik, et varasema elu jooksul kogetud kasvutingimused on mõjutanud neist risoomidest kasvanud sõnajalgade õhulõhede võimet ABA-le reageerida – näiteks muutunud taimesisese põuahormooni taseme kaudu.

Nooremteadur Tana Wuyuni eestvõttel ja koostöös Ülo Niinemetsaga soovisime uurida, kuidas reageerivad ABA-le kontrollitud kasvutingimustes eostest kasvatatud sõnajalgade õhulõhed. Selline lähenemine võimaldas meil välistada erinevatest kasvutingimustest tingitud mõjud. Samuti saime uurida, kuidas osalevad sõnajalgade liigiomased füsioloogilised ja anatoomilised tunnused nende õhulõhede põuahormoonitundlikkuse kujunemises.

Ajakirjas New Phytologist avaldatud uuringus leidsime, et sõnajalgade õhulõhede võime põuahormoonile reageerida sõltub liigist. Uuritud üheksast liigist neljal sulgusid õhulõhed ABA mõjul, kuid viie liigi õhulõhed olid ABA-le tundetud.

Seejuures reageerisid põuahormoonile eelistatult need liigid, kelle õhulõhed olid tavaolukorras rohkem avatud ja kellel olnuks seega põuatingimustes suurem võimalus olulisel määral vett kaotada.

Meie uuring viitab, et sõnajalgade võime põuahormoon ABA mõjul õhulõhesid sulgeda on geneetiliselt määratud. Ühtlasi ei selgita seniseid erinevusi erialakirjanduses avaldatud tulemustes pelgalt erinevused sõnajalgade kasvutingimustes. Sõnajalad on mitmekesine taimerühm selgete erinevustega liikide õhulõhede käitumises – terve taimerühma kohta üldistusi ABA vastuse olemasolu või puudumise kohta seega teha ei saa.

Võimalik, et suurema õhulõhede avatusega sõnajalaliikides on ABA mõjul toimuv õhulõhede sulgumine olulisem, kuna neis liikides on võimalik veekadu põuatingimustes kõige suurem. Õhulõhede põuahormoonivastuse evolutsiooni mõistmiseks on siiski vaja teha täiendavaid uuringuid, mis arvestaksid mitmekesisusega taimerühmade sees.