Vår Forskning

Swedish University of Agricultural Sciences/Sveriges Lantbruksuniversitet
Department of Plant Protection Biology/Institutionen för Växtskyddsbiologi
Division of Chemical Ecology Horticulture/ Kemisk Ekolokgi Hortikultur

Vi undersöker och utvecklar ämnen för kemisk kommunikation, feromoner och andra semiokemikalier, för användning vid bekämpning och övervakning av insekter inom jordbruk, trädgårdsodling och skogsbruk och för insekter som kan överföra sjukdomar. Ett klimat i förändring, med högre sommartemperaturer och ändringar i nederbörd, gör kontroll av dessa insekter till en alltmer angelägen fråga.
Förutom tillämpningsinriktat arbete så inkluderar våra forskningsintressen sinnesfysiologi, underliggande evolutionära processer bakom doftkommunikationssystem, doftsinnets molekylära mekanismer och modulering av beteende till följd av inlärning och multisensorisk stimuli.

(Översatt från SLUs hemsida)

Vår projekt:

1. Kemiskt samspel mellan insekt, frukt och jäst – från modell till skadegörare

Hur stor betydelse jäst har för de insekter som lever på frukt, däribland skadeinsekter, har ännu inte till fullo insetts. Jäst är t ex den länk som binder samman bananflugan Drosophila melanogaster (Dm) med frukt. Vi undersökte vilken roll jäst spelar för andra fruktlevande insekter.

Vårt huvudfokus låg på körsbärsättiksflugan, Drosophila suzukii (Ds), som är en allvarlig, invasiv skadegörare i Europa. Den snabba spridningen i USA och Europa innebar att omedelbara insatser var nödvändiga också i Sverige. Under projekttiden kom Dc till Sverige, med stor sannolikhet infördes flugan med angripen frukt. Flugan har sedan dess spridit i fruktproducerande områden i Södra Sverige.

Målsättningen av projektet var att studera den ekologiska betydelsen av jäst för fruktlevande insekter samt att använda denna kunskap för bekämpning av skadegörare.

Projektet kombinerades expertis inom kemisk ekologi, jästbiologi och hållbart växtskydd. Vilda jäststammar från frukt och insekter isolerades, identifierades och jästes under kontrollerade former. Jäsningsprodukterna identifierades kemiskt och deras effekt på beteende och fysiologi hos Dm och Ds studerades. Vi dechiffrerades kemiska signaler från jäst som attraherar fruktlevande insekter. Experimenten låg till grund för fältförsök i Sverige för att undersöka förekomsten av Ds. Resultat kommer att bidra till utveckling av effektivare fermentationsbeten för kontrol av skadegörare på frukt och bär. 

Projektledare och deltagare: Paul G. Becher, Peter Witzgall (SLU Alnarp), Jure Piskur (LU)

Projekt period: 2012-2016

Funding: The Swedish Research Council Formas

 

2. Beteendemanipulering med mikrobiella doftkemikalier: en grund för nya tillämpningar för att kontrollera Drosophila suzukii och andra skadegörare

Drosophila suzukii är en allvarlig skadegörare på mjuka frukter och bär. Sedan 2008 har D suzukii spridits över Nordamerika och Europa och hittades i Sverige 2014. En grundläggande förståelse för D. suzukiis ekologi och beteende är nödvändig för att utveckla välbehövliga kontrollmetoder. Jäst och andra mikrober lever i nära relation till drosophilider. Vi har funnit att den D suzukii-anknutna jästen Hanseniaspora uvarum kan påverka beteendet hos D. suzukii. För att förstå varför D suzukii är starkt attraherad av doften av H. uvarum kommer vi att korrelera vindtunnelattraktion med beteenderesponser från studier av födointag, parning, och äggläggning. Svar från hanliga och honliga flugor som är hungriga eller mätta, respektive oparade eller parade kommer att analyseras separata för att studera könsspecifika responsen och fysiologisk modulering. Jästattraktion hos larver kommer att testas för att implementera en ny kontrollmetod. Vi kommer dessutom att studera hur insektpatogener manipulerar D suzukiis beteende och i vilken utsträckning patogenen modulerar Drosophila-signaler för att attrahera flugor och överföra smitta. Manipulering av insekternas betweende är en etablerad strategi inom skadedjurskontroll, men tillämpningarna har fokuserat på feromoner och växtdofter. Mikrobiella dofter kompletterar spektrat av informationskemikalier som används inom skadedjurskontroll och tillåter en omfattande manipulering av insekternas beteende.

Projektstart: Januari 2016 – pågående

Projektledare och deltagare: Paul G. Becher, Teun Dekker, Peter Witzgall (SLU Alnarp), Sebastian Håkansson (SLU Uppsala); Henrik Hjarvard de Fine Licht (University of Copenhagen)

Forskningsmedel: The Swedish Research Council Formas

 

3. Nya tekniker för att bekämpa den invasiva flugan Drosophila suzukii

Efter att ursprungligen ha varit begränsat till Asien har flugan Drosophila suzukii sedan 2008 också etablerat sig Europa och Nordamerika och blivit en skadeinsekt på frukt världen över. Under 2014 konstaterades D. suzukii även i Sverige och den kommer sannolikt att påverka odlade grödor såsom blåbär och jordgubbar men även vildväxande bär och därmed skogsekosystem på samma sätt som i USA. Ett övergripande mål med detta forskningsprojekt är att förstå det ekologiska samspelet mellan insekter och tillhörande mikrober och att tillämpa denna kunskap för att utveckla nya biologiska bekämpningsstrategier. Flugan lever i jästrika miljöer och är starkt attraherad av jäsningprodukter. Genom att använda specifika jästarter vill vi förbättra lockfällors effektivitet både för bekämpning och för övervakningsändamål. Vi vill också fysiologiskt karaktärisera de jästarter som är associerade med D. suzukii. Detta kommer att hjälpa oss att förstå de metaboliska kraven hos dessa jästarter vilket kommer att underlätta storskalig jästproduktion i bioreaktorer för användning i fält. Genom att kombinera ett dödande agens med en jästformulering som specifikt attraherar D. suzukii hoppas vi åstadkomma en effektiv och ekologiskt hållbar bekämpningsmetod med färre och betydligt mildare sidoeffekter på andra organismer i jämförelse med dagens besprutningsmetoder.

Projekstart: October 2015 – pågående

Projektledare och deltagare: Paul G. Becher (SLU Alnarp), Sebastian Håkansson (SLU Uppsala)

Forskningsmedel: SLU – Plattform Plant Protection

 

4. Mikrobiomet hos den invasive skadeinsekten Drosophila suzukii – möjlighet att påverka sexuell kommunikation beteende och reproduction?

Insekter är nära associerade med mikroorganismer. Mikrober hjälper insekterna bl a att smälta födan, motstå infektioner och avgifta insekticider eller toxiska växtsubstanser. Mikrober påverkar också insekters beteende. Vi planerar att undersöka hur olika värdfrukter (larvdieter) påverkar mikrobfloran hos SWD och vilka effekter detta har för flugornas utveckling, sexualkommunikation, beteende och reproduktion. Vi vill därför studera SWD uppfödd på olika frukter samt på syntetisk diet.

Att kartlägga betydelsen av frukt och mikroorganismer för sexuellt beteende och reproduktionsutfall kommer att hjälpa oss förstå ekologiska samband och evolutionen av komplexa interaktioner mellan värdväxter, insekter och mikroorganismer. Kunskapen kan tillföra nya strategier för att kontrollera skadegörare i framtiden.

Projektstart: September 2016 – pågående

Projektledare och Deltagare: Paul G. Becher, Amrita Chakraborty, Sandeep K. Kushwaha (SLU Alnarp)

Forskningsmedel: The Crafoord Foundation

Vi tackar våra finansiärer för deras generösa stöd till vår forskning.