Väitös (kemia): FM Suvi Vanhakylä
Aika
26.6.2025 klo 12.00 - 16.00
FM Suvi Vanhakylä esittää väitöskirjansa ”Distribution of Foliar Plant Polyphenols Across the Plant Phylogeny” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa torstaina 26.6.2025 klo 12.00 (Turun yliopisto, päärakennus, Tauno Nurmela -sali, Turku).
Vastaväittäjänä toimii professori Johanna Witzell (Linné-yliopisto, Ruotsi) ja kustoksena professori Juha-Pekka Salminen (Turun yliopisto). Tilaisuus on suomenkielinen. Väitöksen alana on kemia.
Väitöskirja yliopiston julkaisuarkistossa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-02-0228-6 (kopioi linkki selaimeen).
***
Tiivistelmä väitöstutkimuksesta:
Kasvit tuottavat lukuisia puolustusyhdisteitä esimerkiksi kasvinsyöjiä vastaan. Fenoliset yhdisteet ovat yksi yleisimmistä yhdisteluokista, ja niiden monipuoliset rakenteet vaikuttavat kasvien puolustuskykyyn. Koska näitä fenolisia yhdisteitä löytyy käytännössä kaikista kasveista, niiden avulla on mahdollista saada tietoa koko kasvikunnan evoluutiosta.
Kasvikunnan fenolisia puolustusyhdisteitä on kartoitettu laajasti pääasiassa 60–80-luvuilla, mutta analyysimenetelmät ovat kehittyneet sen jälkeen valtavasti. Myös kasvikunnan luokittelussa on tapahtunut suuria muutoksia. Tässä tutkimuksessa kartoitettiin lähes 4000 kasvilajin avulla fenolisten puolustusyhdisteiden jakautumista kasvikunnassa yhdistämällä kemian moderneja analyysimenetelmiä ajantasaiseen biologiseen tietoon.
Väitöskirjatyössä kehitettiin ensin työkalu, jonka avulla pystyttiin selvittämään kasviyksilöiden välisiä eroja yhdisteissä kasvukauden aikana ja vuosien välillä. Tiedon perusteella voitiin arvioida viideltä mantereelta kerätyn tuhansien lajien aineiston kykyä kuvata kasvikuntaa luotettavasti.
Tuhansien kasvilajien yhdisteiden avulla kyettiin tunnistamaan mahdollisia evolutiivisia kehitysvaiheita, kuten kasvien sopeutuminen korkeampaan ultraviolettisäteilyyn sekä uusien fenolisten rakenteiden kehittyminen yhteydessä erilaisten kasvinsyöjien yleistymiseen. Etenkin hapettavaa stressiä aiheuttava tanniiniluokka vaikuttaa kehittyneen samanaikaisesti sellaisten kasvinsyöjähyönteisten kanssa, joiden elimistön olosuhteet mahdollistavat nämä puolustusreaktiot.
Havaittiin myös, että kasvilajit, jotka tuottivat merkittäviä määriä muiden puolustusyhdisteluokkien yhdisteitä, tuottivat vain vähän fenolisia yhdisteitä mahdollisesta resurssikilpailusta johtuen. Vastaavaa kilpailua ei kuitenkaan havaittu eri fenolisten yhdisteryhmien välillä yhteisistä lähtöaineista huolimatta.
Väitöskirjatutkimus antaa tärkeää pohjatietoa jatkotutkimuksille esimerkiksi kasvien ja kasvinsyöjien vuorovaikutuksista, muiden puolustuskeinojen merkityksestä, ilmastonmuutoksen vaikutuksista sekä helpottaa tieteellisesti ja taloudellisesti merkittävien kasvilajien löytämistä.
Vastaväittäjänä toimii professori Johanna Witzell (Linné-yliopisto, Ruotsi) ja kustoksena professori Juha-Pekka Salminen (Turun yliopisto). Tilaisuus on suomenkielinen. Väitöksen alana on kemia.
Väitöskirja yliopiston julkaisuarkistossa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-02-0228-6 (kopioi linkki selaimeen).
***
Tiivistelmä väitöstutkimuksesta:
Kasvit tuottavat lukuisia puolustusyhdisteitä esimerkiksi kasvinsyöjiä vastaan. Fenoliset yhdisteet ovat yksi yleisimmistä yhdisteluokista, ja niiden monipuoliset rakenteet vaikuttavat kasvien puolustuskykyyn. Koska näitä fenolisia yhdisteitä löytyy käytännössä kaikista kasveista, niiden avulla on mahdollista saada tietoa koko kasvikunnan evoluutiosta.
Kasvikunnan fenolisia puolustusyhdisteitä on kartoitettu laajasti pääasiassa 60–80-luvuilla, mutta analyysimenetelmät ovat kehittyneet sen jälkeen valtavasti. Myös kasvikunnan luokittelussa on tapahtunut suuria muutoksia. Tässä tutkimuksessa kartoitettiin lähes 4000 kasvilajin avulla fenolisten puolustusyhdisteiden jakautumista kasvikunnassa yhdistämällä kemian moderneja analyysimenetelmiä ajantasaiseen biologiseen tietoon.
Väitöskirjatyössä kehitettiin ensin työkalu, jonka avulla pystyttiin selvittämään kasviyksilöiden välisiä eroja yhdisteissä kasvukauden aikana ja vuosien välillä. Tiedon perusteella voitiin arvioida viideltä mantereelta kerätyn tuhansien lajien aineiston kykyä kuvata kasvikuntaa luotettavasti.
Tuhansien kasvilajien yhdisteiden avulla kyettiin tunnistamaan mahdollisia evolutiivisia kehitysvaiheita, kuten kasvien sopeutuminen korkeampaan ultraviolettisäteilyyn sekä uusien fenolisten rakenteiden kehittyminen yhteydessä erilaisten kasvinsyöjien yleistymiseen. Etenkin hapettavaa stressiä aiheuttava tanniiniluokka vaikuttaa kehittyneen samanaikaisesti sellaisten kasvinsyöjähyönteisten kanssa, joiden elimistön olosuhteet mahdollistavat nämä puolustusreaktiot.
Havaittiin myös, että kasvilajit, jotka tuottivat merkittäviä määriä muiden puolustusyhdisteluokkien yhdisteitä, tuottivat vain vähän fenolisia yhdisteitä mahdollisesta resurssikilpailusta johtuen. Vastaavaa kilpailua ei kuitenkaan havaittu eri fenolisten yhdisteryhmien välillä yhteisistä lähtöaineista huolimatta.
Väitöskirjatutkimus antaa tärkeää pohjatietoa jatkotutkimuksille esimerkiksi kasvien ja kasvinsyöjien vuorovaikutuksista, muiden puolustuskeinojen merkityksestä, ilmastonmuutoksen vaikutuksista sekä helpottaa tieteellisesti ja taloudellisesti merkittävien kasvilajien löytämistä.
Viestintä