Nisu on Euroopas peamine toiduteravili, mille saagikuse säilitamine ja võimalusel ka suurendamine kliimamuutuse tingimustes on aretajatele suur katsumus. Lehepinnal paiknevate väikeste avade ehk õhulõhede kaudu omastavad taimed õhust süsihappegaasi ja kaotavad vett.

Seega on õhulõhedega seotud tunnustel suur aretuspotentsiaal. Õhulõhede tiheduse, jaotumise või avatuse muutmine aretuse käigus võimaldab nimelt luua parema põutaluvusega sorte. Samuti saab seeläbi aretada kõrgema saagipotentsiaaliga sorte niiskemate alade jaoks.

Õhulõhetunnuste edukaks kasutamiseks aretustöös on aga esmalt oluline mõista, kuidas erinevad õhulõhede mustrid taimede kasvu, saagikust ja stressitaluvust mõjutavad.

Enamikul taimedel paiknevad õhulõhed vaid lehe alumisel küljel. Kui õhulõhesid esineb mõlemal lehe küljel, on neid lehe alaküljel reeglina oluliselt rohkem kui lehe ülemisel pinnal. Erandiks on mitmed heintaimed, sealhulgas ka teraviljad, millel on tihti rohkem õhulõhesid just lehe ülaküljel.

Kuna enamikul taimedel on õhulõhed peamiselt lehe alaküljel, on seni valdav osa teadustööst õhulõhede arengu ja toimimise valdkonnas keskendunud just lehe alakülje õhulõhede uurimisele.

Mitmed uuringud on näidanud, et õhulõhede tihedus lehepinnal mõjutab oluliselt taimede põuataluvust ja kasvu. Samas on väga vähe teada sellest, kas ja kuidas lehe ülemise külje õhulõhed taimekasvu ja saaki mõjutavad. Lisaks on paljud õhuõhetunnuste ja taimede kasvu või saagi uuringud tehtud kontrollitud laboritingimustes, mis erinevad põllul ette tulevatest mitmekesistest ilmastikuoludest.

Pilk põllule

Koostöös Maaelu Teadmuskeskuse teadlastega uurisime, kuidas on omavahel seotud suvinisu lipulehtede õhulõhetunnused ja saak põllutingimustes. Teadusajakirjas New Phytologist avaldatud uuringu tulemused näitasid, et suvinisu lipulehtedes on lehe ülemisel küljel alati rohkem õhulõhesid kui lehe alumisel küljel. Lisaks väljub nende kaudu taimest rohkem vett.

Kahel aastal põllutingimustes läbi viidud katsed näitasid, et lehe ülaküljel suurma õhulõhede tihedusega sortide terasaak oli väiksem. Samas lehe alumise külje õhulõhede tiheduse ja saagi vahel seoseid ei leitud. Uuring näitab, et seni valdavalt väheuuritud lehe ülemise külje õhulõhed võivad olla väga olulised taimede saagi kujunemisel ja neile tasuks senisest enam tähelepanu pöörata.

Miks andsid suurema lehe ülakülje tihedusega nisusordid väiksemat saaki? Üks võimalik seletus võib peituda suuremas veekaotuses lehe ülemise pinna kaudu: see puutub kokku tugevama valgusega ja kuivema õhuga.

Põldkatsed toimusid kahel kuival ja soojal aastal, mil võimalik veekadu lehe ülemise pinna õhulõhede kaudu võis olla saatuslikult suur. Varasemate uuringute põhjal võiks samas arvata, et niiskematel aastatel võivad lehe ülaküljel suurema õhulõhede tihedusega taimed anda suuremat saaki, sest need suudavad paeemini süsihappegaasi omastada ja fotosünteesida.

Avaldatud teadustöö näitab, et suvinisu õhulõhede tihedus ja eriti just lehe ülakülje õhulõhede tihedus on sorditi varieeruv ja aretuspotentsiaaliga tunnus. Edasised uuringud aitaksid mõista, miks on rohkemate lehe ülakülje õhulõhedega taimede saak väiksem, kuidas see sõltub keskkonnatingimustest ja kas teistel teraviljadel on samamoodi.