Reedel, 8. jaanuaril tuleb kaitsmisele Eesti Maaülikooli põllumajandus- ja keskkonnainstituudi doktorandi Hiie Ivanova väitekiri „Respiratoorse ja fotorespiratoorse dekarboksüülimise vastused sisemiste ja väliste faktorite toimele C₃ taimedes“ filosoofiadoktori kraadi taotlemiseks taimefüsioloogia erialal.

Eesti Maaülikooli doktorant Hiie Ivanova selgitas, et samaaegselt CO₂ fikseerimisega fotosünteesil toimuvad taimelehes hingamisprotsessid, milles osa seotud süsihappegaasist eraldub dekarboksüülimisreaktsioonides. „Taimedes on kaks erinevat hingamisprotsessi – hingamine ja fotohingamine,“ rääkis Ivanova. „Hingamine tagab energia ja metaboliitidega varustatuse pimedas ja mittefotosünteesivates taimekudedes, aga toimub ka üheaegselt fotosünteesiga. Fotohingamine on ainult taimedele omane fotosünteesiga kaasnev protsess ja võimalik vaid valguses.“ Vaatamata fotosünteesi, fotohingamise ja hingamise metaboolsete seoste tähtsuse üha paremale mõistmisele, on vähe teada nende integratsiooni tagavatest regulatsioonimehhanismidest ning erinevate sisemiste ja väliskeskkonna faktorite osast selles regulatsioonis. 

Doktoritöö eesmärgiks oli välja selgitada, millised faktorid määravad respiratoorse ja fotorespiratoorse dekarboksüülimise kiiruse ning mis on taimelehes nende protsesside substraadid erinevate keskkonnatingimuste puhul. Selleks kasutati fotoassimilaatide erineva jaotumismustriga taimeliike ja geneetiliselt modifitseeritud taimi, mõõdeti dekarboksüleerimise komponentide kiirusi ja erinevate substraatide kasutamist, varieerides

temperatuuri, valgust, CO₂ ja O₂ kontsentratsiooni. Samuti võrreldi hingamise inhibeerimist valguses, tärklise ja sahharoosi osatähtsust respiratoorse ja fotorespiratoorse dekarboksüülimise substraatidena ning muutusi hingamises ja fotohingamises selleks, et selgitada välja nende osatähtsus regulatsiooniprotsessis. Hingamise ja fotohingamise kiiruse mõõtmiseks kasutati doktoritöös radio-gasomeetrilist meetodit.

Katsete tulemused näitasid olulisi erinevusi tärklise ja fotosünteesi lahustuvate lõppproduktide kasutamises hingamise ja fotohingamise substraadina. „Selgus, et kõik fotosünteesi esmas- ja lõppproduktid võivad olla dekarboksüülimiste substraadiks, kuid esinevad erinevused lahustuvate lõppproduktide (põhiliselt sahharoos) ja tärklise kasutamises.“ Fotosünteesivas lehes tärklist ei lagundata – seda kasutatakse ainult tingimustes, kus fotosünteesi ei toimu (pimedas, kõrgel temperatuuril, CO₂-vabas keskkonnas) ja sellistes tingimustes määrab hingamissubstraadite kogus vähemalt osaliselt respiratoorse dekarboksüülimise kiiruse; teistel juhtudel on olulisem rakusisene redoks-seisund.

Doktoritöö kaitsmine toimub algusega kell 11.15 Tartus Kreutzwaldi 5 ruumis 2A1. 

Doktoritöö juhendaja on prof. Ülo Niinemets, kaasjuhendajad on vanemteadur Olav Keerberg ja vanemteadur Tiit Pärnik. Töö oponent on Dr. Miquel Ribas-Carbo (University of the Balearic Islands, Hispaania).

Doktoritöö on kättesaadav: http://dspace.emu.ee/xmlui/bitstream/handle/10492/2448/Hiie_Ivanova_DO2016.pdf