Taime stress

Taime stress on keskkonnategurite kõikumistest tingitud seisund, mis ületab fülogeneetiliselt omandatud füsioloogilise taluvuse piiri põhjustades taimel tõsiseid talitluslikke ja struktuurseid kahjustusi, nagu taimekasvu aeglustumine ja fotosünteesi kiiruse vähenemine jpt; kõiki keskkonnategureid, mille väärtus erineb optimaalsest, kutsutakse stressiteguriteks.

Taime võivad tabada abiootilised stressitegurid (abiootiline stress) nagu veestress, kuumastress, külmastress jpt, aga ka biootilised stressitegurid (biootiline stress), mis tulenevad sellest, et nii taimed kui ka teised elusorganismid mõjutavad vastastikku üksteist.

Eraldi stressitegurite rühma moodustavad inimtegevuse tagajärjed, milleks on tööstusettevõtetest elukeskkonda paisatavad saasteained, elektrienergia tootmisel tekkivad heitmed ning põllumajanduses kasutatavad kemikaalid, mille suhtes ei ole taimel geneetiliselt väljakujunenud spetsiifilisi kaitsereaktsioone. Taime ellujäämine saaststressi tingimustes sõltub füsioloogilis-biokeemiliste vastusreaktsioonide iseloomust, ainevahetuse regulatsioonimehhanismide paindlikkusest ja kompensatsioonivõimest.

Temperatuuristress

Taimede temperatuuristressi võib pidada taimede abiootilise stressi liigiks. Liigkõrged ja liigmadalad temperatuurid mõjutavad oluliselt taimede kõiki arenguetappe. Molekulaartasandil toimub temepratuuristressi korral hulgaliselt transkriptsioonilisi muutuseid nii seemiku, juurte, lehtede kui ka õietolmu rakkudes, mil taimed programmeerivad ümber rakulisi protsesse, adapteerumaks kõrgete või madalate temperatuuridega. (Fowler ja Thomashow, 2002; Kreps jt, 2002; Busch jt, 2005; Larkindale ja Vierling, 2008; Frank jt, 2009). Nii näiteks võib temperatuuristress oluliselt mõjutada membrane fluidity, nukleiinhapete ja valkude struktuure ja ka metaboliitide ning osmolüütide kontsentratsioone (Wang et al., 2003; Howarth, 2005; Chinnusamy et al., 2007). Liigkõrgete ja -madalate temperatuuride stressisseisundid indutseerivad ROSi (reaktiivsete hapniku osakeste loomist), mille liigkõrged tasemed võivad esile kutsuda oksüdatiivset stressi ja potentsiiaselt ka rakusurma (Apel ja Hirt, 2004).

Temperatuuristressi kõige silmatorkavaimaks näiteks fotosünteetiliselt aktiivsetele kudedele on fotosünteesi inhibitsioon. Liigkõrged temperatuurid kahjustavad fotosüsteem II OEC-d (oxygen evolving complex) (Strasser, 1997), alandavad Rubisco aktiivsust (Law ja Crafts-Brandner, 1999), ja põhjustavad tülakoid membraani desorganisatsiooni (Gounaris jt, 1983). Liigmadal temperatuur stressitegurina takistab tülakoidi elektronide transporti, alandab Rubisco aktiivsut ja indutseerib õhulõhede sulgemist, takistades CO₂ sisenemist (Allen ja Ort, 2001).

Kuuma- ja külmastress avaldavad paljunemiseks olulistes kudedes mitmeid seemnete küpsemist mõjutavaid toimeid, nagu varajane või hilinenud õitsemine, isas- ja emassuguorganite asünkroonsus, defekte in parental tissue, isas- ja emassugurakkudes.