Sirvi Märksõna "carbon dioxide" järgi

Nüüd näidatakse 1 - 8 8

listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Characterization of MPK and HT1 kinases in CO2-induced stomatal movements
(2024-05-02) Yeh, Chung-Yueh; Wang, Yuh-Shuh, juhendaja; Kollist, Hannes, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Taimed muudavad atmosfääri süsinikdioksiidi (CO2) fotosünteesi teel energiarikasteks orgaanilisteks ühenditeks ning selle protsessi käigus vabaneb hapnikku mis on vajalik inimestele ja teistele heterotroofsetele organismisele. Seetõttu on oluline mõista, kuidas taimed toimivad muutuvates keskkonnatingimustes. Kaitserakud, mis moodustavad taimede lehtedes stomataalseid poore, reguleerivad taime gaasivahetust. Taimed peavad säilitama tasakaalu fotosünteesiks vajaliku CO2 omastamise ja veeauru väljutamise vahel läbi stomataalsete pooride. See tasakaal on taimede ellujäämiseks muutuvates keskkonnatingimustes ülioluline. Kõrgenenud CO2 vallandab stomati sulgemise ja see mõjutab lehtede temperatuuri, veekasutuse tõhusust, taimede kasvu ja saagikust. Molekulaarseid mehhanisme, mis määravad, kuidas taimed tunnetavad CO2 kaitserakkudes ja edastavad selle signaali stomataalse ava reguleerimiseks, ei mõistetud täielikult. Selles lõputöös pakkusime välja stomataalse CO2 tuvastamise mudeli. Näitasime, et interaktsioon mitogeen-aktiveeritud proteiinkinaaside (MPK) MPK4/12 ja HIGH LEAF TEMPERATURE 1 (HT1) vahel moodustab kaitserakkudes kaua otsitud primaarse stomataalse CO2/vesinikkarbonaadi anduri. Lisaks näitasime, et CO2 tundlikkuse mehhanism ei sõltu MPK12 kinaasi aktiivsusest. Käesolevas lõputöös esitatud järeldusi saab edasi kasutada moduleeritud veekasutuse efektiivsusega põllukultuuride kavandamiseks tõusvas atmosfääri CO2 keskkonnas.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Identification of key regulators of stomatal CO2 signalling via O3-sensitivity
(2017-03-31) Hõrak, Hanna; Kollist, Hannes, juhendaja; Brosché, Mikael, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Taimed on lähtematerjaliks toidu, ravimite, rõivaste, paberi ja paljude teiste toodete valmistamisel. Kõrgema saagikuse, kasulikuma biokeemilise koostise või suurenenud stressitaluvusega sortide tõhusaks aretamiseks on tarvis mõista, kuidas taimed toimivad. Taime lopsakas kasv sõltub suurel määral gaasivahetusest keskkonnaga – sellest, kui edukalt ta omastab õhust süsihappegaasi ning kui palju läheb seejuures kaduma väärtuslikku vett. Gaasivahetus toimub läbi lehepinnal paiknevate õhulõhede, mille kaudu siseneb taime süsihappegaas ning lahkuvad veeaur ja hapnik. Õhulõhe moodustub kahest sulgrakust, mille veesisaldus määrab rakkude vahele jääva avause ehk õhupilu suuruse. Kärme ja täpne õhupilu avatuse regulatsioon vastavalt keskkonnas toimuvatele muutustele on taimede ellujäämiseks ja kasvuks hädavajalik. Õhulõhed sulguvad vastusena pimedusele, kõrgele CO2 kontsentratsioonile ja madalale õhuniiskusele. Ka saasteained, näiteks osoon, ning patogeenid põhjustavad õhulõhede sulgumist ning taimesisese signaalina on õhulõhede sulgumises keskne roll taimehormoon abstsiishappel (ABA). Käesolevas doktoritöös uuriti erinevate osoonitundlike hariliku müürlooga (Arabidopsis thaliana) taimeliinide osoonitundlikkuse põhjusi ning seeläbi avastati CO2 mõjul õhulõhede sulgumist reguleeriva signaaliraja olulised komponendid. Uurimistulemuste põhjal pakuti välja mudel, mis kirjeldab kõrge CO2 mõjul õhulõhedes toimuvat signaaliülekannet. Töös uuriti ka sõnajalgade õhulõhede reaktsioone CO2-le ja ABAle, et selgitada, kuidas on õhulõhede regulatsiooni mehhanismid erinevates taimerühmades evolutsioneerunud. Leiti, et sõnajalgade õhulõhede käitumine sõltub taimeliigist ning kasvutingimustest ning selleks, et teha järeldusi õhulõhede regulatsiooni mehhanismide evolutsiooni kohta, on tarvis laiaskaalalist analüüsi, mis kaasab erineva evolutsioonilise vanuse ning kasvukeskkonnaga sõnajalaliike. Kuna CO2 tajumise ja järgneva signaaliülekande mehhanismide kohta õhulõhedes oli seni veel üsna vähe teada, aitavad töös kirjeldatud uurimistulemused oluliselt kaasa CO2 kontsentratsiooni muutustest põhjustatud õhulõhede reaktsioonide mõistmisele ning on sisendiks rakendusteadusele, mille eesmärgiks on kõrgema veekasutuse efektiivsusega taimede, kes oleksid edukamad muutuvates ja keerulistes keskkonnatingimuses, aretamine.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Long-term diagenetic transformation and carbon sequestration potential of Ca-rich oil shale ash waste deposit sediments
(2021-03-03) Leben, Kristjan; Mõtlep, Riho, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Elektrienergia- ja õlitootmise kõrvalsaadusena tekib põlevkivitööstuses jääkidena aastas miljoneid tonne tahkeid jäätmeid ja suurel hulgal kasvuhoonegaase, eelkõige CO2-te. Põlevkivi kasutus ja seeläbi põlevkivituha teke ja süsihappegaasi õhku paiskamine on viimastel aastatel vähenenud ligi poole võrra. Pariisi kliimaleppe eesmärkide saavutamiseks on oodata põlevkivi kasutuse edasist vähenemist. Siiski kestab põlevkivist elektri ja õli tootmine edasi ja pärandusena on varasemast intensiivsest põlevkivi kasutusest jäänud massiivsed jäätmeladestud. On oluline, et teaksime, mis muutused jäätmetega pikaajalise ladestamise käigus aset leiavad, et vältida võimalikke kahjulikke keskkonnamõjusid ning leida materjalile taaskasutusvõimalusi. Doktoritöös uurisin aastakümnete jooksul ladustatud tuhasettes toimuvaid muutusi tuha koostises. Tuha koostises toimuvate muutuste kaudu saab hinnata CO2 sidumise võimet, mis on oluline hindamaks põlevkivitööstuse süsihappegaasi jalajälge. Põlevkivituhas olev reaktiivne vaba lubi ehk CaO hakkab veega reageerima juba tuha transportimisel tuhaladestule, mis tingib edaspidi CO2 sidumise õhust. Tulemustest järeldub, et CO2 sidumine on tuhasettes tuha kiire kuhjumise ja tsementeerumise tõttu piiratud. Tuhasettes seotakse vaid ligikaudu 2% põletamisel vabanevast süsihappegaasist, mis on varasematest laborieksperimentide tulemustest mitu korda väiksem. Lisaks moodustuvad aja jooksul tuhasettes keerukad polümeersed mineraalid, mis parandavad sette tsementeerumisomadusi, aga vähendavad võimalikku CO2 sidumise mahtu. Siiski on võimalik ladustatud tuhasette CO2 sidumist tõsta aktiivse karboniseerumise abil hinnanguliselt ligikaudu neli korda.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Modelling structural and geometrical effects in carbon dioxide and oxygen electrocatalysis
(2024-07-11) Cepitis, Ritums; Kongi, Nadežda, juhendaja; Ivaništšev, Vladislav, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Tiheduse funktsionaalse teooria (DFT) arvutusi on kasutatud struktuurse mõju uurimiseks CO2 redutseerimisreaktsioonile ning geomeetrilise efekti uurimiseks O2 redutseerimisreaktsioonile. Nende eraldi uuringute vastandamine on avanud uue vaatenurga elektrokatalüüsi diskreetsetele ja pidevatele muutustele. Modelleeritud struktuuriefekt selgitab vismuti MOF-ist tuletatud katalüsaatorites täheldatud selektiivsust. Täpsemalt selgus, et metalli nanoosakeste suurem massisisaldus võrreldes M-N-C ühenditega toob kaasa kõrgema HCOOH selektiivsuse. O2 redutseerimiseks on välja töötatud geomeetrilise efekti põhjal geomeetrilise adaptiivse katalüüsi põhimõtted. Eeldatakse, et nulli termodünaamilise ülepotentsiaali saavutamine mehaanilise muutuse kaudu kahe geomeetrilise oleku vahel on võimalik. Seega võib geomeetrilise efekti teadlik kasutamine ja geomeetria adaptiivse katalüüsi eksperimentaalne rakendamine oluliselt suurendada oluliste reaktsioonide efektiivsust, sealhulgas hapniku eraldumist (elektrolüüserites ja akudes), hapniku redutseerumist (kütuseelementides ja akudes), süsinikdioksiidi redutseerumist (energiamuundamises ja süsinikuneutraalsuse saavutamiseks) ning lämmastiku redutseerumist (rohelise ammoniaagi tootmiseks).
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Stomatal CO₂ regulation pathway and its application for modulating tomato plants
(Tartu Ülikooli Kirjastus, 2026-01-26) Koolmeister, Kaspar; Kollist, Hannes, juhendaja; Hõrak, Hanna, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Taimed on aluseks elule Maal, kuid muutuva keskkonna põhjustatud stress toob kaasa mitmeid väljakutseid taimekasvatuses. Kõrgem temperatuur ja madalam õhuniiskus suurendavad taimede veekulu ning ohustavad saagikust, mistõttu on tarvis aretada väiksema veetarbe ja suurema põuataluvusega taimi. Õhulõhed võimaldavad taimedel fotosünteesiks süsihappegaasi omastada, kuid kaotavad selle käigus vett. Õhulõhe koosneb kahest sulgrakust ja nende vahele jäävast õhupilust, mille suurust muudetakse vastavalt keskkonnatingimustele, õhulõhed avanevad valguses, madala CO₂ tingimustes ja kõrge õhuniiskuse korral ning sulguvad pimeduses, kõrge CO₂ tingimustes ja madala õhuniiskuse toimel. Käesolevas doktoritöös uuriti sulgrakkude CO₂ signaalirada ja selle toimimist hariliku müürlooga (Arabidopsis thaliana) taimedes erinevatel CO₂ kontsentratsioonivahemikel ning tavapärase ja madala õhuniiskuse tingimustes. Tuvastati mitogeen-aktiveeritud proteiinkinaaside MPK12 ja MPK4 oluline roll õhulõhede CO₂ regulatsioonis. Õhulõhede vastuste kineetika sõltus CO₂ vahemikust: madalas kuni tavalises kontsentratsioonis olid reaktsioonid aeglasemad ja suurema amplituudiga, samas kui tavalise kuni kõrge CO₂ vahemikus oli sulgumine kiirem ja väiksema amplituudiga. Varasemaid teadmisi õhulõhede CO₂ signaalirajast rakendati tomatis (Solanum lycopersicum), kus täppisaretuse meetoditega inaktiveeriti HT1 homoloogid tomatis. Saadud slht1 slht2 topeltmutandi õhulõhed olid CO₂ muutustele tundetud, kuid reageerisid endiselt madalale õhuniiskusele ja abstsiishappele (ABA). Mutantidel oli madalam õhulõhede juhtivus, väiksem veekulu ja suurem põuataluvus, säilitades metsiktüübiga võrreldava kasvu ja viljade omadused. See töö kirjeldab õhulõhede CO₂ regulatsiooni toimimist eri CO₂ vahemikes ja selle sõltuvust õhuniiskusest. Lisaks toetavad tulemused HT1 modifikatsioonide kasutamist taimede veekulu vähendamiseks.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
Temporal dynamics of soil microbial C and N cycles with GHG fluxes in the transition from tropical peatland forest to oil palm plantation
(Environmental Microbiology, 2024) Midot, Frazer; Goh, Kian Mau; Liew, Kok Jun; Lau, Sharon Yu Ling; Espenberg, Mikk; Mander, Ülo; Melling, Lulie
Tropical peatlands significantly significantly significantly influence influence local and global carbon and nitrogen cycles, yet they face growing pressure from anthropogenic activities. Land use changes, such as peatland forests conversion to oil palm plantations, affect affect the soil microbiome and greenhouse gas (GHG) emissions. However, the temporal dynamics of microbial community changes and their role as GHG indicators are not well understood. This study examines the dynamics of peat chemistry, soil microbial communities, and GHG emissions from 2016 to 2020 in a logged-over secondary peat swamp forest in Sarawak, Malaysia, which transitioned to an oil palm plantation. This study focuses on changes in genetic composition governing plant litter degradation, methane (CH4), and nitrous oxide (N2O) fluxes. fluxes. fluxes. Soil CO2 emission increased (doubling from approximately 200 mg C m−2 h−1), while CH4 emissions decreased (from 200 μg C m−2 h−1 to slightly negative) following land use changes. The N2O emissions in the oil palm plantation reached approximately 1,510 μg N m−2 h−1, significantly significantly significantly higher than previous land uses. The CH4 fluxes fluxes were driven by groundwater table, humification levels, and C:N ratio, with Methanomicrobia populations dominating methanogenesis and Methylocystis as the main CH4 oxidizer. The N2O fluxes fluxes correlated with groundwater table, total nitrogen, and C:N ratio with dominant nirK-type denitrifiers denitrifiers (13-fold nir to nosZ) and a minor role by nitrification nitrification (a threefold increase in amoA) in the plantation. Proteobacteria and Acidobacteria encoding incomplete denitrification denitrification genes potentially impact N2O emissions. These findings highlighted complex interactions between microbial communities and environmental factors influencing GHG fluxes fluxes in altered tropical peatland ecosystems.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
The role of mitogen-activated protein kinases MPK4 and MPK12 in CO2-induced stomatal movements
(2019-05-27) Tõldsepp, Kadri; Kollist, Hannes, juhendaja; Brosché, Mikael, juhendaja; Wang, Yuh-Shuh, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Taimed on elu aluseks Maal. Nad toodavad süsihappegaasist ja veest fotosünteesi käigus orgaanilisi ühendeid ning kõrvalsaadusena vabaneb ka loomseks eluks vajalik hapnik. Õhulõhed on taimelehel asuvad avad, mille kaudu toimub taime gaasivahetus ümbritseva keskkonnaga. Iga õhulõhe on ääristatud kahe sulgrakuga, mis reguleerivad õhulõhede avanemist ja sulgumist. Õhulõhede avanemise põhjustab valgus, madal CO2 kontsentratsioon ja kõrge õhuniiskus, sulgumise aga pimedus, kõrge CO2 kontsentratsioon, madal õhuniiskus, taimehormoonid, patogeenid ja õhu saasteained. Õhulõhede avanemine soodustab taime kasvu, kuna avatud õhulõhede kaudu jõuab taime fotosünteesiks vajalik CO2, samas aga suureneb ka vee aurustumine taimest, mis põuatingimustes võib viia taime närbumiseni. Seetõttu on õhulõhede avatuse täpne regulatsioon ülioluline, optimeerimaks taime kasvu erinevates stressitingimustes. Suurenev CO2 kontsentratsioon atmosfääris vähendab õhulõhede avatust ja vee aurustumist taimest. Kuidas aga toimub sulgrakkudes CO2 mõjul signaaliülekanne, mis viib õhulõhede sulgumiseni, pole praegusel ajal veel täpselt teada. Antud töö tulemused aitavad mõista, kuidas taimed reguleerivad õhulõhede avatust CO2 kontsentratsiooni muutuse toimel. Töö käigus tehti kindlaks, et mitogeen-aktiveeritud proteiinkinaasid, MPK4 ja MPK12, on ühtedeks varaseimateks komponentideks signaaliülekanderajas, mis viib kõrge [CO2] mõjul õhulõhede sulgumiseni. Töö käigus saadud teadmiste põhjal pakuti välja ka mudel MPK4 ja MPK12 rolli kohta õhulõhede vastuses CO2 kontsentratsiooni muutustele. Antud töö tulemused aitavad kaasa selliste toidutaimede aretamisele, mis oleksid piisavalt saagikad ka tulevikukliimas, kõrgema atmosfääri CO2 kontsentratsiooni ja piiratud veevarude tingimustes.
listelement.badge.access-status Avatud juurdepääs ,
The roles of abscisic acid, CO2, and the cuticle in the regulation of plant transpiration
(2017-02-16) Jakobson, Liina; Kollist, Hannes, juhendaja; Brosché, Mikael, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond.
Veatu gaasivahetuse regulatsioon on äärmiselt oluline taimele elus püsimiseks ning aluseks põllumajandustaimede kõrgele saagikusele. Gaasivahetuse all peetakse silmas süsihappegaasi sisenemist taime lehte ning vee väljumist lehest atmosfääri. Süsihappegaasi on taimel vaja fotosünteesi käimas hoidmiseks, kuid veekadu peab taim võimalusel piirama, et vältida kuivale jäämist ja põua tõttu suremist. Enamik taime veekaost toimub läbi taime pinnal olevate väikeste pooride, õhulõhede, kuna epidermiserakke katab vett hülgav lipiidne kutiikula kiht. Selleks, et saaksime tõsta saagikust või parandada taimede ellujäämust ekstreemsetes oludes, on oluline mõista molekulaarseid mehhanisme, millega kontrollitakse taime gaasivahetust nii õhulõhede kui kutiikula kaudu. Käesoleva doktoritöö raames kinnitati, et taimehormooni abstsiishappe signaaliraja komponendid omavad olulist rolli madala õhuniiskuse, pimeduse ja õhusaasteaine osooni toimel õhulõhede sulgumise reaktsioonides. Kuid kõrge süsihappegaasi mõjul toimuvas õhulõhede sulgumises osalevad vaid mõned abstsiishappe signaaliraja komponendid ning tõenäoliselt esineb ka paralleelne signaalirada. Lisaks pakuti välja mudel, mille kohaselt signaal süsihappegaasi kontsentratsiooni tõusust edastatakse harilikus müürloogas (Arabidopsis thaliana) läbi MAP kinaasvalkude MPK12 ja MPK4. Aktiveeritud MPK12 ja MPK4 on võimelised inhibeerima CO2-spetsiifilist kinaasi HT1 ning seeläbi võimaldatakse anioonkanali SLAC1 aktivatsioon sulgrakkudes ja selle tulemusena ka õhulõhede sulgumine. Leidmaks uusi molekulaarseid komponente, mis reguleerivad taime gaasivahetust, on mutantide analüüs panustanud tähelepanuväärselt palju teadusmaailma varasalve. Seega, töötati välja uus taimemutantide skriiningmeetod, mis võtab arvesse taimelehtede temperatuuri, lõikamisjärgset närtsimist ning kaalukaotust. Üks skriiningust isoleeritud mutantidest, cool breath 5 oli defektse BODYGUARD geeni ekspressiooniga. BODYGUARD valk on oluline faktor C18 küllastumata kutiikula rasvhapete normaalse hulga saavutamisel eelkõige noortes lehtedes ja õites. Tulemuste põhjal pakuti välja, et BODYGUARD võiks kaasa aidata endoplasmaatilises retiikulumis toimuvale kutiikula monomeeride biosünteesile. Kokkuvõtteks, abstsiishape, MPK-d ja kutiikula on kõik olulised faktorid reguleerimaks taime transpiratsiooni ja gaasivahetust.