Jakten på granplantenes hemmelige kjemiske våpen

Er det mulig å vaksinere granplanter slik at de blir mer motstandsdyktige mot insektangrep?

Tekst: Line Nybakken, Maren Lomsdal, Solveig Strålberg, Johan Asplund, NMBU
Inger Sundheim Fløistad, Melissa Magerøy, Paal Krokene, NIBIO

I disse dager får millioner av små granplanter et nytt hjem i de dype skoger rundt i Norges land. Fra en trygg oppvekst i planteskolen, overlates de til en tilværelse der farene står i kø langs veien mot målet: å en gang bli en rank og rett storgran.

Våren er plantetid i skogbruket. For å hjelpe skogen et stykke på veien etter en hogst, er det for gran vanlig å sette ut ett- eller to år gamle planter istedenfor å vente på at nye trær skal komme av seg selv fra frø. Disse såkalte kulturplantene kommer fra frø fra de vakreste foreldrene i skogen, og skjemmes bort med vanning, gjødsling, luking og til og med tak over hodet i en planteskole. Målet er at denne særbehandlingen skal gi dem et forsprang på alle andre vekster som gjerne vil ha en plass i sola på hogstflata.

Som oftest går det bra. Grana er en sterk konkurrent, og selv der bjørka er høyere de første åra vil den som regel vinne til slutt. Den er skogens langdistanseløper, slik vi skrev om i et tidligere blogginnlegg.

Skogens lille elefant

Noen ganger blir det imidlertid katastrofe, og mange har erfart at mer enn halvparten av plantene dør. Årsakene kan være så mangt, men ofte er det sultne beitedyr som har vært på ferde. Hjort, hare, klatremus, fugl, og til og med snegler tar seg gjerne en smak av de ferske, små granene. Men den største fienden er også en av minste: gransnutebilla (Hylobius abietis) gnager på barken nederst på stammen til de små trærne slik at de svekkes eller dør av uttørking. De økonomiske tapene kan lokalt bli veldig store, og det er ikke uten grunn at finnene kaller gransnutebilla «skogens lille elefant»!

Gransnutebille – Skogens lille elefant. Foto: Shutterstock

Kunstig eller naturlig beskyttelse?

Snutebilleskader er ikke noe nytt problem, og mange botemidler er prøvd. I planteskolene behandles mange av de små granene med insektmidler før de blir sendt ut i skogen, men skogbruket ønsker å begrense bruken av plantevernmidler, og leter etter ikke-kjemiske alternativer. Hvis du har tatt en tur på ei nyplanta hogstflate den siste tida har du kanskje sett smågraner med hvitt «skjørt»? Disse plantene er påført voks i et forsøk på å hindre snutebillene å få gnagd på barken de første åra. Dette kan være effektivt, men gjør at plantene blir dyrere for skogeieren. Vi forskere lurer derfor på om det kan være mulig å få plantene til å produsere mer av sin egen, naturlige beskyttelse i stedet?

Kulturplanter med voksskjørt på vei ut i skogen. Foto: Line Nybakken

Granplantenes immunforsvar

Alle planter har et kjemisk forsvar. Disse kjemikaliene skal beskytte mot både beitedyr og soppsjukdom samt fungere som solkrem. Saktevoksende trær som gran har ekstra mye av disse våpnene, som i hovedsak hører til to kjemiske grupper: fenoler og terpener. Disse kjenner du godt til, selv om du kanskje aldri har hørt ordene før: Fenoler er årsaken til den tørre følelsen du får på tunga når spiser druer eller drikker rødvin.  De gir også fargen til blåbær og blodbøk. Terpenene er viktige byggesteiner i trærnes kvae, og gir oss de lettkjennelige luktene av gran  og mange andre planter. Hvor mye kjemisk forsvar ei granplante har kan variere med genetikk, alder, og miljøet den vokser i. Forskning har vist at ved god næringstilgang vil de fleste planter prioritere rask vekst, og bruke mindre ressurser på å lage forsvarsstoffer. Vi har derfor spurt oss: kan det være slik at velfødde smågraner fra planteskolen har et svakere «immunforsvar» enn det den naturlige foryngelsen har? Naturlig foryngelse er planter som vokser opp fra frø spredd fra mortrærne i skogen, og som hele livet vært nødt til å klare seg med lite og forsvare seg godt.

Millioner av kulturplanter skal forlate planteskolen. Foto: Line Nybakken

Får granplantene «immunitet» etter snutebilleangrep?

Etter Covid-19 har de fleste fått med seg at det er mulig å bygge immunitet etter sjukdomsangrep, men også at dette ikke alltid er like rett fram. Planter kan også øke sitt forsvar etter angrep av et dyr eller soppsjukdom, men denne evnen varierer mellom arter og miljø, og vi kjenner ikke alle detaljene i hvordan dette foregår. Tenk om vi kunne «vaksinere» granplanter slik at de er bedre rusta mot farene som lurer i skogen!

Spennende masteroppgaver i skogen

Maren Lomsdal og Solveig Strålberg, masterstudenter ved NMBU, tok på seg å forske på dette. Våren 2019 satte de ut kulturplanter innimellom naturlig foryngelse av gran på ferske hogstflater i Søndre Land (nye Innlandet fylke). For begge plantetyper lot de ett sett stå urørt, mens andre planter ble skada litt forsiktig i barken for å etterligne angrep fra snutebiller. Et tredje sett med planter ble påført litt av plantehormonet metyl-jasmonat. Dette er et signal som planta sjøl bruker til å sende beskjeder internt og eksternt om å mobilisere kjemiske våpen, altså å lage mer forsvarsstoffer. Noen planter ble også både skadet og behandlet med metyl-jasmonat. Slik testet vi om vi kan få granplantene til å øke forsvaret sitt ved enten å gi dem en liten skade eller å påvirke signalsystemet i planta. Og ikke minst ville vi teste om evna til å reagere på slike behandlinger ville være forskjellig mellom kulturplanter og naturlig foryngelse.

Lita kulturplante har blitt forskningsobjekt. Foto: Solveig Strålberg

Mobilisering av forsvar

Nå har det gått ett år, og resultatene i masteroppgavene til Maren og Solveig er klare. I høst registrerte de skader på planter som hadde stått en sommer i skogen og samla inn prøver til analyser i laboratoriet. Overraskende nok fant Maren ut at kulturplantene hadde mest fenoler, den ene typen forsvarsstoffer. Vi lurer på om stresset med å flytte fra planteskolen til hogstflata har fått kulturplantene til å produsere mer fenolforsvar. Dette kan ha overskygga en eventuell effekt av at kulturplantene hadde bedre næringsforhold enn naturforyngelsen. Likevel hadde kulturplantene mer omfattende skader av snutebiller enn det den naturlige foryngelsen hadde. Grunnen til dette finner vi muligens i Solveig sine resultater: hun så nemlig at den naturlige foryngelsen hadde mer av den andre gruppa av forsvarsstoffer, terpenene. Terpenene økte også i planter som ble påført metyl-jasmonat.

Flere utfordringer venter

Totalt sett tyder resultatene våre så langt på at den naturlige foryngelsen er litt bedre rusta mot snutebilleangrep enn kulturplantene, men samtidig ser kulturplantene ut til å være raskere til å mobilisere forsvaret sitt når det er fare på ferde. Hvis vi kan overføre noe av de gode forsvarsstrategiene fra naturforyngelsen til plantene som settes ut i skogen vil disse kulturplantene kunne få en raskere og sikrere etablering. Det er derfor nyttig å forstå hvordan begge plantetyper forberedes på livets harde skole der inne i skogen, og dette skal vi dykke djupere inn i framover. Samtidig har vi så langt bare sett på forsvaret i barken. På Østlandet var det høsten 2019 mye bredsnutebiller som forsynte seg av plantenes barnåler, og vi ønsker også å undersøke nålenes forsvar nærmere. Vi går med andre ord ikke tomme for spennende forskningsoppgaver framover!

Share this...
Share on Facebook
Facebook
Tweet about this on Twitter
Twitter

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *