Træer tager temperaturen på efteråret

Når dagene bliver korte, og energiniveauet falder i takt med en stigende lyst til simreretter, så ved vi mennesker godt, at det er tid til at tage en ekstra sweater og hyggesokker på og tænde op i brændeovnen.

Men hvordan ved træerne, at det er tid til at stoppe med at vokse og i stedet begynde at gøre klar til vinter? Det spørgsmål er altafgørende, især i kolde egne, og nu har aspetræet leveret nye svar.

Træer i nordlige klimaer skal finde balancen mellem at udnytte vækstsæsonen fuldt ud, men samtidig nå at forberede sig på vinterkulden. Standser væksten for tidligt, går de glip af værdifuld væksttid. Venter de for længe, kan en pludselig kuldeperiode skade dem.

At træer reagerer på de kortere dage i efteråret, har man vidst længe. Men hvor stor betydning temperaturen har, har været diskuteret blandt forskere. Nu er Hybridaspen (Populus tremula x tremuloides) blevet grundigt undersøgt og giver nye svar på mysteriet.

“Det har længe været debatteret, hvor stor en rolle temperaturen spiller for, hvornår aspen stopper med at vokse og begynder at danne knopper, i sammenligning med dagslængden,” fortæller Ove Nilsson, gruppeleder ved Umeå Plant Science Centre og professor ved Sveriges Landbrugsuniversitet, SLU.

Reagerer på kulde

I den nye undersøgelse identificerede forskerne to vigtige proteiner, som styres af temperaturen.

“Det peger i retning af, at de [proteinerne, red.] fungerer som en slags temperatursensor. Træet kan altså tage både dagslængde og temperatur i betragtning, når det beslutter sig for at gå i dvale,” forklarer Ove Nilsson.

De to proteiner er fytokrom B, som tilpasser træets vækst ved at opfange forskellige nuancer af rødt lys, og PIF4, der styres af fytokrom B.

Forskerne manipulerede niveauet af proteinerne i hybridaspetræer for at se, hvordan de reagerede. Først så de ingen tydelig forskel.

“Vi blev ret skuffede, fordi der næsten ikke skete noget. Men da vi gentog eksperimenterne ved køligere temperaturer, så vi pludselig en meget stærkere reaktion hos vores modificerede træer. Så forstod vi, at proteinerne reagerer på kulde. Det var helt uventet,” fortæller Bo Zhang, forsker ved Institut for skovgenetik og plantefysiologi ved SLU.

Forskerne kunne vise, at fytokrom B hjælper træerne med at fortsætte væksten på kølige, men lyse sommerdage. PIF4 hjælper dem med at begynde forberedelserne til vinteren, når efteråret bliver koldt. Sammen fungerer de som et slags biologisk termometer, der registrerer både lys og temperatur og hjælper træet med at træffe de rigtige beslutninger på det rette tidspunkt.

Kan udvikle mere klimarobuste træer

Tidligere forskning har vist, at gener, der styrer blomstring hos etårige planter som Almindelig gåsemad (Arabidopsis thaliana), også spiller en rolle i aspens vækst og knopdannelse. Men her er rollerne vendt på hovedet:

Hos Arabidopsis igangsætter PIF4 blomstringen, mens det hos asp bremser væksten og hjælper træet med at gå i dvale.

“Det er fascinerende set i et evolutionært perspektiv, men også højst relevant i en tid af klimaforandringer og stadigt mere omskiftelige temperaturer. Hvis vi forstår, hvordan træer opfatter og reagerer på temperatur, kan vi også udvikle træer, der er bedre rustede til et foranderligt klima,” slutter Ove Nilsson.

Kilde: SLU

Videnskabelig artikel:
Phytochrome B and phytochrome-interacting-factor4 modulate tree seasonal growth in cold environments